⚛️ high-energy experiments

Search for the charged lepton flavor violating decay $\eta \to e^{\pm}\mu^{\mp}$

Gebruikmakend van een dataset van ongeveer $10,1 \times 10^9$ $J/\psi$ -gebeurtenissen verzameld door de BESIII-detector, zochten onderzoekers naar de geladen lepton-smaak-schendende verval $\eta \to e^{\pm}\mu^{\mp}$ en, waarbij geen signaal werd gevonden, stelden zij een nieuwe bovengrens vast voor de vertakkingsfractie van $6,8 \times 10^{-7}$ op een betrouwbaarheidsniveau van 90%, wat de vorige beste limiet met één orde van grootte verbeterde.

Oorspronkelijke auteurs: M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. BerM. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, D. Cabiati, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De, E. Di, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, Z. J. Dong, M. C. Du, S. X. Du, X. L. Du, Y. Q. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. B. Gong, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, H. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, Z. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, J. Y. Han, T. T. Han, X. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Y. X. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. H, N. in, J. Jackson, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, L. K. Jia, X. Q. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kr, L. Kr, Y. Y. Kuang, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. K, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, H. P. Li, J. N. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, M. H. Li, M. R. Li, M. T. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. Li, S. X. Li, S. Y. Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. B. Li, Y. C. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. L. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, Z. Z. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, C. X. Lin, D. X. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, L. Liu, L. C. Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. P. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. L. Liu, Z. Q. Liu, Z. X. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Maity, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, G. L. Peng, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, L. P, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, J. Rademacker, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, M. Schernau, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, Y. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, M. H. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, H. Tabaharizato, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, Z. H. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van, B. Wang, C. Wang, D. Y. Wang, F. K. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, T. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, D. Wei, D. H. Wei, D. J. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, H. R. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Z. Wu, H. L. Xia, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, D. B. Xiong, G. F. Xu, H. Y. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, Y. Y. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, X. Y. Yang, Y. Yang, Y. G. Yang, Y. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Z. Y. Yang, W. J. Yao, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, L. M. Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, S. N. Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Z. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, P. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. P. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, W. Q. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, M. Zhuge, J. H. Zou, J. Zu

Gepubliceerd 2026-06-23

📖 5 min leestijd🧠 Diepgaand

CC BY 4.0

Oorspronkelijke auteurs: M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, C. S. Akondi, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. H. An, Y. Bai, O. Bakina, H. R. Bao, X. L. Bao, M. Barbagiovanni, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, D. Cabiati, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De, E. Di, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, Z. J. Dong, M. C. Du, S. X. Du, X. L. Du, Y. Q. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. B. Gong, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, H. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, Z. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, J. Y. Han, T. T. Han, X. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Y. X. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. H, N. in, J. Jackson, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, L. K. Jia, X. Q. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kr, L. Kr, Y. Y. Kuang, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. K, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, H. P. Li, J. N. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, M. H. Li, M. R. Li, M. T. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. Li, S. X. Li, S. Y. Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. B. Li, Y. C. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. L. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, Z. Z. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, C. X. Lin, D. X. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, L. Liu, L. C. Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. P. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. L. Liu, Z. Q. Liu, Z. X. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Maity, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, G. L. Peng, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, L. P, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, J. Rademacker, K. Ravindran, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, M. Schernau, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, Y. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, M. H. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, H. Tabaharizato, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, Z. H. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van, B. Wang, C. Wang, D. Y. Wang, F. K. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, T. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, D. Wei, D. H. Wei, D. J. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, H. R. Wen, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Z. Wu, H. L. Xia, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, D. B. Xiong, G. F. Xu, H. Y. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, Y. Y. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, X. Y. Yang, Y. Yang, Y. G. Yang, Y. H. Yang, Y. M. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Z. Y. Yang, W. J. Yao, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, L. M. Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, S. N. Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Z. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, P. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. P. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, W. Q. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, M. Zhuge, J. H. Zou, J. Zu

Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer

Het Grote Plaatje: Een Kosmische "Onmogelijke" Misdaad

Stel je voor dat het universum een strikte set regels heeft, zoals een groot spelletje schaken. Een van deze regels is dat bepaalde "spelers" (deeltjes die leptonen worden genoemd) in hun eigen rijstrook moeten blijven. Een elektron is een elektron, en een muon is een muon. Het zijn als twee verschillende soorten die nooit mengen.

In het standaard regelboek van de natuurkunde (de Standaardmodel genoemd) is het onmogelijk dat een elektron plotseling verandert in een muon, of andersom. Dit wordt "Charged Lepton Flavor Violation" (CLFV) genoemd.

Echter, wetenschappers vermoeden dat er een "valsspeler" in het spel zit — een nieuwe, verborgen natuurkunde die we nog niet hebben ontdekt. Als deze nieuwe natuurkunde bestaat, zou het de regels af en toe kunnen breken en een elektron met een muon kunnen laten wisselen. Het doel van dit artikel is om die valsspeler op heterdaad te betrappen.

Het Detectiewerk: Het BESIII-experiment

De wetenschappers werken bij een enorme deeltjesversneller in China genaamd BESIII. Denk aan deze machine als een gigantische, hogesnelheidsracetrack waar ze elektronen en positronen (anti-elektronen) tegen elkaar aan laten botsen.

De Fabriek: Ze hebben een enorme collectie "J/ψ"-deeltjes opgebouwd. Stel je deze voor als zware, instabiele kratten die, wanneer ze openbreken, een regen van kleinere deeltjes vrijgeven.
Het Doelwit: De onderzoekers zoeken naar een zeer specifieke, zeldzame gebeurtenis. Ze willen een deeltje vinden dat een eta (η)-meson wordt genoemd, dat vervalt (uiteenvalt) in een elektron en een muon.
De Schaal: Ze hebben meer dan 10 miljard van deze J/ψ-gebeurtenissen onderzocht. Dat is alsof je zoekt naar één specifiek zandkorreltje op alle stranden van de aarde, maar dat doet met een microscoop die individuele atomen kan zien.

De Zoekstrategie: Een Naald in een Hooiberg Zoeken

Het proces waar ze naar zoeken is een kettingreactie:

Een J/ψ-deeltje valt uiteen, waarbij een foton (licht) en een eta-prime (η')-deeltje ontstaan.
De eta-prime valt snel uiteen in twee pionnen (een type deeltje) en een eta (η)-deeltje.
Ten slotte is het de bedoeling dat het eta-deeltje uiteenvalt in een elektron en een muon.

De Uitdaging:
De laatste stap is lastig. Het elektron en het muon lijken voor de detector erg op elkaar, en ze worden vaak verward met andere deeltjes (zoals pionnen) die veel gebruikelijker zijn. Het is alsof je probeert een specifieke tweelingeling te vinden in een menigte van identieke drielingen.

Om dit op te lossen, gebruikten de wetenschappers een "digitale zeef":

Ze gebruikten een computersimulatie (een "Monte Carlo"-simulatie) om te voorspellen hoe het signaal eruit zou zien.
Ze pasten strikte regels toe om de ruis weg te filteren. Ze controleerden de energie, het pad en de "vingerafdruk" van elk deeltje om er zeker van te zijn dat ze niet naar gewone achtergrondruis keken.
Ze gebruikten een "semi-blind" methode. Dit betekent dat ze het laatste deel van de data (de "signaalregio") in een digitale kluis sloten. Ze stelden al hun regels op en testten deze eerst op een kleine steekproef om te controleren of hun instrumenten werkten. Pas nadat alles perfect was, "ontsloten" ze de kluis om de echte data te bekijken.

Het Resultaat: De Stilte van het Signaal

Na het analyseren van alle 10 miljard gebeurtenissen en het toepassen van al hun filters:

Ze vonden nul gebeurtenissen.
Er was geen enkel teken van een eta-deeltje dat in een elektron en een muon veranderde.

Het is alsof ze de hele Library of Congress hebben doorzocht naar een boek dat niet bestaat, en ze hebben niets gevonden.

Wat Betekent "Nul"?

In de wetenschap is het vinden van niets ook een enorme ontdekking. Omdat ze de gebeurtenis niet hebben gezien, kunnen ze berekenen hoe zeldzaam deze moet zijn.

De Limiet: Ze kunnen met 90% zekerheid zeggen dat als deze "regelbrekende" gebeurtenis al plaatsvindt, dit minder dan 6,8 keer per 10 miljoen eta-deeltjes gebeurt.
De Verbetering: De vorige beste schatting was dat het wel eens 60 keer per 10 miljoen zou kunnen gebeuren. Dit nieuwe resultaat is 10 keer nauwkeuriger. Ze hebben het net aanzienlijk verkleind.

Waarom Is Dit Belangrijk?

Hoewel ze de "valsspeler" niet hebben gevonden, hebben ze de regels van het spel veel strenger gemaakt.

De Wilson-coëfficiënten: Het artikel noemt deze als wiskundige getallen die beschrijven hoe sterk de "valsspelende" kracht zou zijn. Door te bewijzen dat de gebeurtenis zo zeldzaam is, hebben ze deze getallen gedwongen veel kleiner te worden.
De Implicatie: Elke nieuwe theorie over natuurkunde (zoals theorieën over supersymmetrie of extra dimensies) die deze deeltjeswissel voorspelt, moet nu worden aangepast. Als een theorie voorspelde dat de wissel vaak zou voorkomen, is die theorie nu waarschijnlijk onjuist of moet deze worden gewijzigd.

Samenvatting

De BESIII-samenwerking trad op als kosmische detectives. Ze onderzochten 10 miljard deeltjesbotsingen op zoek naar een verboden transformatie (een eta-deeltje dat verandert in een elektron en een muon). Ze vonden niets.

Deze "niets" is krachtig omdat het bewijst dat als er nieuwe natuurkunde bestaat die deze transformatie mogelijk maakt, deze ongelooflijk zwak is. Ze hebben de wereldwijde beste limiet op deze zeldzame gebeurtenis met een factor tien verbeterd, waardoor ze de deur effectief sluiten voor veel theorieën die voorspelden dat het makkelijker te vinden zou zijn.

Technische Samenvatting: Zoektocht naar de geladen lepton-smaakveranderende vervalmodus $\eta \to e^\pm \mu^\mp$

Probleem en Motivatie
In het Standaardmodel (SM) zijn processen die leiden tot geladen lepton-smaakverandering (CLFV) strikt verboden. Echter, talrijke uitbreidingen van het SM, waaronder minimale supersymmetrische modellen, Grand Unified Theories en Seesaw-mechanismen, voorspellen op natuurlijke wijze het bestaan van CLFV-processen. Hoewel er uitgebreide zoektochten zijn uitgevoerd naar CLFV-vervallen in diverse quarkonium-toestanden (zoals $\phi$ , $J/\psi$ , $\Upsilon$ , $\pi^0$ en $\eta'$ ), blijft de pseudoscalaire $\eta$ -meson een cruciale sonde. Specifiek zijn $\eta$ - en $\eta'$ -vervallen exclusief gevoelig voor axiale-vector Wilson-coëfficiënten ( $C_{AL/AR}$ ). Eerdere experimentele limieten op de vertakkingsfractie $\mathcal{B}(\eta \to e^\pm \mu^\mp)$ werden vastgesteld op $6,0 \times 10^{-6}$ . Dit artikel beoogt deze limiet te verbeteren met behulp van de grootste wereldwijde steekproef van $J/\psi$ -gebeurtenissen, verzameld door de BESIII-detector.

Methodologie
De analyse maakt gebruik van een dataset van $(10,087 \pm 0,044) \times 10^9$ $J/\psi$ -gebeurtenissen, verzameld bij de middencentrum-energie $\sqrt{s} = 3,097$ GeV met de BESIII-detector. De zoektocht richt zich op de vervalketen:
$J/\psi \to \gamma \eta', \quad \eta' \to \pi^+ \pi^- \eta, \quad \eta \to e^\pm \mu^\mp$

Gebeurtenisselectie (Event Selection): Kandidaten moeten vier geladen sporen hebben (totale lading nul) en minstens één foton bezitten. Geladen sporen moeten voldoen aan eisen voor de polaire hoek ( $|\cos\theta| < 0,93$ ) en de impactparameter. Fotonkandidaten worden geïdentificeerd via geïsoleerde showers in de elektromagnetische calorimeter (EMC) met drempelwaarden voor energie van 25 MeV (barrel) en 50 MeV (end cap).
Deeltjesidentificatie (PID) en Kinematica: Vanwege de lage impuls en de overlappende aard van muonen en pionen wordt een gecombineerde aanpak gebruikt. De deeltjesidentificatie berust op $dE/dx$, EMC- en Time-of-Flight (TOF) informatie. Een vier-beperkingen (4C) kinematische fit wordt uitgevoerd onder verschillende hypothesen ( $\pi^+\pi^-e^\pm\mu^\mp$ , $\pi^+\pi^-e^+e^-$ , $\pi^+\pi^-\pi^+\pi^-$ ). De combinatie die de minimale $\chi^2_{4C+PID}$ oplevert, wordt geselecteerd.
Optimalisatie: Selectiecriteria worden geoptimaliseerd met behulp van de Punzi Figure of Merit (FOM). Aanvullende cuts vereisen dat de ratio van de EMC-energie-depositie tot de impuls $>0,8$ is voor elektronen en dat de muon-energie-depositie in het bereik $(0,1, 0,3)$ GeV ligt.
Signaalregio's: De invariante massa van het $\pi^+\pi^-e^\pm\mu^\mp$ -systeem wordt beperkt tot de $\eta'$ -signaalregio $(0,946, 0,97)$ GeV/ $c^2$ . De invariante massa van het $e^\pm\mu^\mp$ -paar wordt beperkt tot de $\eta$ -signaalregio $(0,538, 0,558)$ GeV/ $c^2$ .
Analyse-strategie: Er wordt een semi-blind analyse toegepast. Ongeveer 10% van de data werd gebruikt om de strategie te valideren voordat de volledige steekproef werd 'unblinded'.
Systematische Onzekerheden: De bronnen zijn onder meer het aantal $J/\psi$ -gebeurtenissen (0,5%), de vertakkingsfracties van intermediaire toestanden (1,2% elk), tracking-efficiëntie (2,8%), PID (6,9%), fotodetectie (0,5%) en de 4C kinematische fit (2,2%). De totale systematische onzekerheid is 8,0%.

Belangrijkste Resultaten

Observatie: Er werden geen signaalgebeurtenissen waargenomen in de gedefinieerde signaalregio voor $M(e^\pm\mu^\mp)$ . De verwachte achtergrond van inclusieve $J/\psi$ Monte Carlo-simulaties en continuüm-datamengsels verzameld bij off-peak energieën was nul.
Efficiëntie: De efficiëntie van de signaaldetectie werd bepaald op $(14,96 \pm 0,05)\%$ .
Limiet op de Vertakkingsfractie: Met behulp van de profile likelihood-methode wordt een bovengrens op de vertakkingsfractie vastgesteld op het 90% betrouwbaarheidsniveau (C.L.):
$\mathcal{B}(\eta \to e^\pm \mu^\mp) < 6,8 \times 10^{-7}$
Wilson-coëfficiënten: Dit resultaat vertaalt zich naar verbeterde restricties op de effectieve Wilson-coëfficiënten. Voor de axiale-vector operatoren worden de limieten versterkt naar $|C_{AL/AR}^{q e \mu}/\Lambda^2| < 1,0 \times 10^{-3}$ GeV $^{-2}$ (voor $q=u,d$ ) en $< 7,0 \times 10^{-4}$ GeV $^{-2}$ (voor $q=s$ ).

Significantie en Claims
Het artikel claimt dat dit resultaat de voorheen beste limiet op $\mathcal{B}(\eta \to e^\pm \mu^\mp)$ met een orde van grootte verbetert (van $6,0 \times 10^{-6}$ naar $6,8 \times 10^{-7}$ ). Door de restricties op de Wilson-coëfficiënten aan te scherpen, biedt de analyse striktere grenzen aan theoretische modellen die geladen lepton-smaakverandering voorspellen. De auteurs benadrukken dat de grote statistieken van de $J/\psi$ -dataset verzameld door BESIII een unieke kans bieden om deze zeldzame vervallen te onderzoeken, wat een duidelijke handtekening geeft voor potentiële nieuwe fysica buiten het Standaardmodel.