Model-independent measurement of the transversity amplitudes of the B0→K∗0μ+μ− decay
Gebruikmakend van 8,4 fb−1 aan LHCb-data presenteert deze studie een modelonafhankelijke meting van de transversiteitsamplituden van B0→K∗0μ+μ− via Legendre-polynomen, die significante afwijkingen in de Wilson-coëfficiënt C9 van de voorspellingen van het Standaardmodel onthullen die helpen bij het onderscheiden van hadronische effecten van potentiële nieuwe fysica.
Oorspronkelijke auteurs: LHCb collaboration, R. Aaij, M. Abdelfatah, A. S. W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudinén, T. Ackernley, A. A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C. A. Aidala, S. Akar, K. Akiba, H. Al Saleh, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, Z. Amos, L. An, L. Anderlini, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ataíde Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J. A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. J. Back, M. Bai, Z. B. Bai, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, Z. Baldwin, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I. R. Barbosa, W. Barker, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Baron, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bavarchee, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, J. L. M. Berkey, R. Bernet, A. Bertolin, L. Bertsch, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, A. Biolchini, M. Birch, F. C. R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. E. Blank, S. Blusk, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, C. Bolognani, R. B. Bonacci, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J. T. Borsuk, E. Bottalico, S. A. Bouchiba, M. Bovill, T. J. V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J. D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, C. Breitfeld, J. Brodzicka, J. Brown, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, A. Campomagnani, A. C. Campos, A. F. Campoverde Quezada, Y. Cao, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A. J. Chadwick, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, G. Chizhik, V. Chobanova, A. Christakakis, M. Chrzaszcz, Y. Chu, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, A. Codovini, C. Codovini, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, G. C. Costantino, C. Cotirlan, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, N. Crepet, M. Cruz Torres, M. Cubero Campos, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, X. Dai, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, G. Darze, A. Davidson, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, F. De Gregorio, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, A. De Robertis, E. De Santis, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, B. Demaire-Lepape, J. Deng, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, J. F. Diverchy, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, F. Dordei, J. Dorta Moreno, A. C. dos Reis, J. Dos Santos Oliveira, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, K. Duwe, A. Dziurda, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L. N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, F. Fassin, D. Fazzini, L. Felkowski, C. Feng, M. Feng, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, B. Fernandez Rodino, J. Fernandez-John, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, R. A. Fini, R. Fiorenza, M. Fiorini, M. Firlej, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, M. Fontes Vaz, L. A. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, Y. Fu, Q. Führing, T. Fulghesu, G. Galati, M. D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T. Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. García Pardiñas, P. Gardner, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, F. I. Giasemis, V. Gibson, H. K. Giemza, A. L. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, L. Girardey, M. A. Giza, F. C. Glaser, V. V. Gligorov, C. Göbel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, A. G. Gomez Mongui, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, S. Gong, J. A. Gooding, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, R. Grande Quartieri, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, N. A. Grieser, L. Grillo, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A. -K. Guseinov, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, Q. Han, S. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. J. Harris, L. Hartman, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, N. Heatley, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Heyn, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D. C. Houston, N. Howarth, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R. J. Hunter, D. Hutchcroft, M. Idzik, P. Ilten, A. Iohner, S. Jacevicius, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, A. Jawahery, C. Jayaweera, A. Jelavic, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C. R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, K. Kalecinska, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J. W. Kautz, M. K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, S. Kholodenko, V. Kholoimov, G. Khreich, F. Kiraz, T. Kirn, V. S. Kirsebom, N. Kleijne, A. Kleimenova, D. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, O. Kravcov, M. Kreps, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, A. Kupsc, A. Kurzina, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E. D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, L. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, W. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, J. Lin, S. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. L. Liu, G. Loachamin Ordonez, I. Lobo, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F. C. L. Lopes, J. H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, M. Lupberger, E. Luppi, K. Lynch, J. Lyu, S. Lyu, X. -R. Lyu, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, G. Manca, C. Mancuso, R. Manera Escalero, A. Mangalasseri, F. M. Manganella, R. Mangrulkar, D. Manuzzi, S. Mao, D. Marangotto, J. F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A. M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, C. Martinez, A. Martinez Armas, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, L. Matzner, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, D. Mazzanti Tarancon, M. McCann, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, S. E. R. Medaer, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F. M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D. A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, B. Mitreska, D. S. Mitzel, R. Mocanu, A. Modak, L. Moeser, R. D. Moise, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, T. Monnard, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M. J. Morello, M. P. Morgenthaler, A. Moro, J. Moron, W. Morren, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, Z. Mu, N. Muangkod, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, G. Napoletano, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, L. Nisi, Q. Niu, B. K. Njoki, P. Nogarolli, P. Nogga, J. Nombela Royo, C. Normand, A. Novo Cal, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, T. Oeser, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, R. H. O'Neil, J. S. Ordonez Soto, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, L. Palini, L. Palombini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C. J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, A. Perez Casas, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, A. Petkovic, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, R. N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V. M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J. R. Pybus, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, B. Rachwal, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, G. Ramsey, M. S. Rangel, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P. K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, F. Riehn, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J. A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, A. Romano, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, W. Rose, M. Rotondo, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, J. Ruiz Vidal, J. Ruz Armendariz, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, H. Schumacher, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, R. S. Sharma, L. Shchutska, T. Shears, S. Shelton, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, B. Shi, J. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, E. Shmanin, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, I. Siral, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, G. Souza De Castro, B. Souza De Paula, K. M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J. G. Speer, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, O. Steinkamp, F. Suljik, J. Sun, L. Sun, M. Sun, D. Sundfeld, P. Svihra, V. Svintozelskyi, J. Swallow, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, R. Thornton, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, U. Uwer, V. Vagnoni, A. Vaitkevicius, A. Valassi, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C. B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, P. Varrella, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vázquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F. C. Volle, D. vom Bruch, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, N. Walter, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, R. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, A. Wasili, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, A. S. White, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A. R. Wiederhold, D. Wiedner, M. A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M. K. Wilkinson, M. Williams, M. J. Williams, M. R. J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T. X. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, R. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, Z. Yang, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, K. Yu, X. Yuan, Y Yuan, S. Zalambani, J. A. Zamora Saa, F. Zangari, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, S. H Zeng, C. Zhang, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, J. Zhao, M. Zhao, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, T. Zies, D. Zuliani, X. Zuo
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
Stel je het universum voor als een gigantische, kosmische keuken waar deeltjes de ingrediënten zijn. Decennialang hebben natuurkundigen een zeer strikt receptenboek gevolgd, genaamd het Standaardmodel. Dit boek vertelt ons precies hoe deeltjes moeten mengen, dansen en in elkaar moeten transformeren. Het is een perfect recept geweest voor een lange tijd, omdat het bijna elke gerecht voorspelt die het universum serveert. Maar onlangs hebben de chefs gemerkt dat er iets vreemds gebeurt in een specifieke hoek van de keuken: een zeldzaam proces waarbij een zwaar deeltje, een B-meson, vervalt in een lichter deeltje en een paar muonen (die zware neefjes van elektronen zijn). Volgens het receptenboek zou deze dans in een heel specifiek ritme moeten plaatsvinden. Echter, wanneer de wetenschappers de deeltjes zien dansen, zien ze een paar passen die niet helemaal overeenkomen met de muziek. Het is alsof de dansers net niet synchroon lopen met de dirigent. Dit heeft een enorme mysterie ontketend: is het receptenboek fout, of is er een verborgen ingrediënt dat we nog niet hebben meegerekend? Dit is het podium waarop een nieuw team wetenschappers van het LHCb-experiment bij CERN inzet om onderzoek te doen.
Dit artikel is als een high-definition, slow-motion replay van die vreemde dans, maar dan met een twist. In plaats van de dans alleen in brede, wazige brokken te bekijken, besloten de wetenschappers elke enkele frame te filmen zonder te stoppen. Ze keken naar het verval van de B-meson in een K-ster-meson en twee muonen, met behulp van een enorme hoeveelheid data verzameld door protonen met ongelooflijke snelheden op elkaar te laten botsen. De sleutel tot hun onderzoek was een "model-onafhankelijke" aanpak. Meestal proberen wetenschappers de data in een vooraf bepaalde theorie te passen, zoals het proberen te dwingen van een vierkante pen in een rond gat. In plaats daarvan gebruikten deze onderzoekers een wiskundig hulpmiddel genaamd Legendre-polynomen (denk aan hen als een set flexibele, golvende linialen) om de vorm van de dans exact te beschrijven zoals deze verscheen, zonder het te dwingen om te lijken op wat zij verwachtten. Ze concentreerden zich op een specifiek energiebereik, tussen 1,1 en 8,0 GeV²/c⁴, wat het ideale punt is tussen twee andere bekende deeltjesresonanties waar de actie het meest interessant is.
De resultaten van deze "slow-motion" analyse zijn behoorlijk opwindend. Wanneer ze de dansbewegingen reconstrueerden met hun flexibele linialen, ontdekten ze dat het ritme van de muonen niet overeenkwam met de voorspelling van het Standaardmodel. Specifiek maten ze een grootheid gerelateerd aan de "transversiteitsamplitudes" (die beschrijven hoe de deeltjes draaien en oriënteren tijdens het verval) en vonden afwijkingen. Wanneer ze deze afwijkingen vertaalden naar de taal van "Wilson-coëfficiënten" (die als de knoppen op een machine werken die controleren hoe sterk bepaalde krachten zijn), vonden ze dat de knop voor een specifieke kracht, genaamd C9, aanzienlijk anders gedraaid was dan waar het Standaardmodel had gezegd dat hij zou moeten staan. Het artikel stelt dat deze afwijking tussen 4,3 en 4,8 standaarddeviaties (σ) verwijderd is van de verwachte waarde. In de wereld van de deeltjesfysica is een 5-sigma resultaat meestal de gouden standaard voor een "ontdekking", dus hoewel dit daar nog niet helemaal is, is het een zeer sterke aanwijzing—als een luid, aanhoudend piepje van een rookmelder dat suggereert dat er absoluut iets mis is met de bedrading.
De wetenschappers controleerden ook of deze vreemdheid verklaard kon worden door de rommelige, complexe interacties van de deeltjes zelf (bekend als hadronische effecten) in plaats van nieuwe fysica. Door de amplitudes direct te meten zonder een specif specifiek model aan te nemen, toonden ze aan dat deze aanpak hen in staat stelt om de "ruis" van de deeltjesinteracties te scheiden van het potentiële signaal van nieuwe fysica. Ze ontdekten dat zelfs met hun zorgvuldige metingen, de discrepantie blijft bestaan. Ze testten verschillende manieren om de data op te delen (binning-schema's), en in de meest gedetailleerde segmenten werd de afwijking zelfs sterker, bereikend 4,8σ. Dit suggereert dat hoe nauwkeuriger we kijken, hoe meer de dans uit de pas lijkt te lopen met het oude recept.
Samenvattendelijk beweert dit artikel nog niet een nieuw deeltje of een nieuwe kracht te hebben gevonden. In plaats daarvan biedt het de meest precieze, flexibele en modelvrije kaart van dit specifieke deeltjesverval ooit gemaakt. Het bevestigt dat de "smaak-anomalieën" (de vreemde danspassen) echt en hardnekkig zijn, en het geeft de wetenschappelijke gemeenschap een krachtig nieuw instrument om uit te vogelen of het universum een nieuw ingrediënt in zijn receptenboek verbergt of dat het oude recept gewoon een zeer zorgvuldige, complexe aanpassing nodig heeft. De auteurs concluderen dat met meer data en betere theoretische instrumenten, deze aanpak cruciaal zal zijn bij het oplossen van het mysterie waarom de deeltjes in het universum dansen op een iets andere maat.
Technische Samenvatting: Model-onafhankelijke meting van de transversiteitsamplitudes van het B0→K∗0μ+μ− verval
Probleem en Motivatie
Vloeiendheidsveranderende neutrale stromen zijn onderdrukt in het Standaardmodel (SM), waardoor processen zoals b→sℓ+ℓ− overgangen gevoelige sondes zijn voor Nieuwe Fysica (NP). Recente metingen van vertakkingsfracties en angulaire observabelen in B0→K∗0μ+μ− vervallen hebben discrepanties onthuld met de voorspellingen van het SM, die gezamenlijk bekend staan als flavour-anomalieën. Deze afwijkingen, waargenomen op het niveau van 3,6 tot 4,1 standaarddeviaties in specifieke kanalen, suggereren potentiële bijdragen van NP of niet-verantwoorde SM-hadronische effecten.
Een cruciale uitdaging bij het interpreteren van deze anomalieën is het onderscheiden van kort-afstand NP-bijdragen van lang-afstand hadronische effecten, die verschillende afhankelijkheden vertonen van de kwadratische invariante massa van de dileptonen, q2. Eerdere analyses vertrouwden vaak op modelafhankelijke beschrijvingen van de q2-afhankelijkheid om deze bijdragen te scheiden. De nauwkeurigheid van lang-afstand bijdragen in dergelijke modellen blijft echter een onderwerp van theoretisch debat. Daarom is er behoefte aan een model-onafhankelijke benadering die vervalamplitudes direct uit de data meet zonder te vertrouwen op externe theoretische voorspellingen of het expliciet scheiden van kort- en lang-afstand bijdragen. Dit maakt een continue beschrijving van angulaire observabelen als functie van q2 mogelijk, wat de gevoeligheid voor het specifieke q2-gedrag van potentiële NP vergroot.
Methodologie
Dit artikel presenteert een unbinned amplitude-analyse van het verval B0→K∗0(→K+π−)μ+μ− met behulp van proton-proton botsingsdata opgenomen door het LHCb-experiment. De dataset komt overeen met een geïntegreerde luminositeit van 8,4fb−1 verzameld bij centrum-van-massa energieën van 7, 8 en 13 TeV. De analyse richt zich op het q2-gebied 1,1<q2<8,0GeV2/c4, gelegen tussen de ϕ- en J/ψ-resonanties om regio's te vermijden waar amplitudes snel variëren en moeilijk te modelleren zijn.
De kern van de methodologie omvat een model-onafhankelijke parametrisatie van de vervalamplitudes met behulp van Legendre-polynomen. De differentiële vervalsnelheid wordt beschreven door vijf kinematische variabelen: de gekwadrateerde invariante massa van het Kπ-systeem, q2, en drie hoeken (θℓ,θK,ϕ). De vervalamplitudes worden geconstrueerd als lineaire combinaties van Legendre-polynomen van orde tot drie:
A(q2)=α0L0(q2)+α1L1(q2)+α2L2(q2)+α3L3(q2)
waarbij αi complexe amplitude-componenten zijn. Deze keuze maakt gebruik van de orthogonaliteit van Legendre-polynomen om correlaties tussen amplitude-componenten te verminderen, wat de stabiliteit van de fit verbetert ten opzichte van eerdere empirische parametrisaties.
De analyse behandelt de reële en imaginaire delen van de amplitude-componenten als de fit-parameters, waardoor discontinuïteiten in de q2-afhankelijkheid worden vermeden. Er wordt een basis-fixerende conditie toegepast om continue symmetrieën in de differentiële vervalsnelheid op te lossen, wat resulteert in een unieke set amplitudes. De S-golf bijdrage wordt behandeld als een nuisance-parameter, gemodelleerd als een uniforme functie in q2, aangezien de impact ervan verwaarloosbaar is vergeleken met de statistische onzekerheden.
Signaalselectie omvat strikte deeltjesidentificatie, topologische vereisten en het gebruik van Boosted Decision Tree (BDT) classificators om achtergronden te onderdrukken, waaronder misidentificatie van hadronen, piekende achtergronden van B0→K∗0J/ψ, en combinatorische achtergronden. Een unbinned extended maximum-likelihood fit wordt simultaan uitgevoerd op de invariante massa en de vier angulaire variabelen. De signaal waarschijnlijkheidsdichtheidsfunctie (PDF) incorporeert de vierdimensionale differentiële vervalsnelheid vermenigvuldigd met een vierdimensionale acceptatiefunctie, gemodelleerd als een product van Legendre-polynomen.
Belangrijkste Bijdragen
- Eerste Model-onafhankelijke Amplitude Meting: Dit werk levert de eerste meting van de transversiteitsamplitudes van B0→K∗0μ+μ− op een model-onafhankelijke wijze met behulp van Legendre-polynomen over het gespecificeerde q2-bereik.
- Continue q2 Afhankelijkheid: Door q2-binning te vermijden bij de extractie van de amplitudes, maakt de analyse het mogelijk om angulaire observabelen te construeren als continue functies van q2. Deze flexibiliteit is cruciaal voor globale analyses en voor het testen van theoretische voorspellingen over de q2-afhankelijkheid van hadronische effecten versus NP.
- CP-gemiddelde Observabelen: De meting wordt uitgevoerd op gecombineerde B0 en Bˉ0 datasets, wat CP-gemiddelde observabelen oplevert.
- Behandeling van Systematische Onzekerheid: De analyse bevat een uitgebreide evaluatie van systematische onzekerheden, met name gerelateerd aan kinematische en trigger-correcties, die de dominante bronnen van systematische fout blijken te zijn.
Resultaten
De fit levert de amplitude-componenten en hun correlaties, die worden gebruikt om CP-gemiddelde angulaire observabelen (Si en AFB) te construeren.
- Observabelen: De gemeten observabelen, met name S5 en de forward-backward asymmetrie AFB, vertonen afwijkingen van de SM-voorspellingen berekend met de
flavio-package. - Wilson-coëfficiënten: Bij de interpretatie van de resultaten binnen het
flavio-raamwerk, beperkt de analyse de effectieve Wilson-coëfficiënt C9.- Gebruikmakend van het baseline binning-schema (vergelijkbaar met eerdere LHCb binned analyses), wordt gevonden dat de afwijking van de Wilson-coëfficiënt C9 van zijn SM-verwachting 4,3σ bedraagt.
- Wanneer smallere q2-bins (één kwart van de grootte van de baseline bins) worden gebruikt om de observabelen te construeren, neemt de gevoeligheid toe en stijgt de afwijking naar 4,8σ.
- Consistentie: De resultaten voor de angulaire observabelen zijn in goede overeenstemming met de meest recente LHCb binned angulaire analyse, wat de model-onafhankelijke benadering valideert.
Significantie
Het artikel beweert dat deze model-onafhankelijke benadering robuuste tests van theoretische voorspellingen mogelijk maakt, wat helpt bij het ontwarren van hadronische effecten van potentiële bijdragen van fysica buiten het Standaardmodel. De observatie van afwijkingen in C9 op het niveau van 4,3σ tot 4,8σ versterkt het bestaan van flavour-anomalieën in b→sℓ+ℓ− overgangen. De auteurs stellen dat naarmate theoretische voorspellingen verbeteren en grotere datasets beschikbaar komen, deze amplitude-gebaseerde benadering dieper inzicht zal bieden in de oorsprong van deze anomalieën, wat potentieel meer precieze metingen van de S-golf, CP-asymmetrieën en scalaire amplitudes in de toekomst mogelijk maakt.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.
Ontvang wekelijks de beste high-energy experiments papers.
Vertrouwd door onderzoekers van Stanford, Cambridge en de Franse Academie van Wetenschappen.
Check je inbox om je aanmelding te bevestigen.
Er ging iets mis. Opnieuw proberen?
Geen spam, altijd opzegbaar.