Comprehensive analysis of the B0→K∗0μ+μ− decay
Utilizando 8,4 fb−1 de dados de colisões próton-próton do LHCb, este artigo apresenta uma análise abrangente do decaimento B0→K∗0μ+μ− que inclui o primeiro conjunto completo de observáveis de onda-S e efeitos de massa do múon, confirmando que os observáveis com média de $CP$ e as frações de ramificação medidos continuam a exibir tensões com as previsões do Modelo Padrão.
Autores originais: LHCb collaboration, R. Aaij, 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, Z. Ajaltouni, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, R. Amalric, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, A. Artamonov, 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, P. Baladron Rodriguez, 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, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Benane, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, S. Bernet Andres, A. Bertolin, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, J. Bhom, 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, V. Bocharnikov, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, A. Boldyrev, C. Bolognani, R. Bolzonella, R. B. Bonacci, N. Bondar, 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, J. Brodzicka, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, A. T. Burke, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, S. Calderon Ramirez, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, 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, I. Chahrour, H. Chang, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, A. Chernov, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, 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, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, M. Cruz Torres, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, S. Dadabaev, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, G. Darze, A. Davidson, J. E. Davies, 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, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, H. -P. Dembinski, J. Deng, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, I. Diachkov, S. Didenko, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, V. Dobishuk, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, A. M. Donohoe, F. Dordei, A. C. dos Reis, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, A. Egorychev, V. Egorychev, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, S. Esen, 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, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. L. Fischer, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, 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, 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, L. L. Gerken, 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, D. Golubkov, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, J. A. Gooding, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A. -K. Guseinov, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, J. Hammerich, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, L. Hao, N. Harnew, T. J. Harris, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, 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, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Iniukhin, A. Iohner, A. Ishteev, K. Ivshin, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, C. Jayaweera, 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, A. Kharisova, S. Kholodenko, G. Khreich, T. Kirn, V. S. Kirsebom, O. Kitouni, S. Klaver, N. Kleijne, D. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, A. Kozachuk, P. Kravchenko, L. Kravchuk, O. Kravcov, M. Kreps, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, E. Kulikova, A. Kupsc, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J. J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, J. Langer, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, A. Leflat, S. Legotin, 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, M. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, C. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. 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, S. López Soliño, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, K. Lynch, S. Lyu, X. -R. Lyu, G. M. Ma, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, D. Maisuzenko, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, C. Mancuso, R. Manera Escalero, F. M. Manganella, D. Manuzzi, 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, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, M. McCann, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, S. E. R. Medaer, G. Meier, 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, T. Miralles, B. Mitreska, D. S. Mitzel, R. Mocanu, A. Modak, L. Moeser, R. D. Moise, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, 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, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, E. Nekrasova, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, P. Neustroev, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, N. Nikitin, L. Nisi, Q. Niu, P. Nogarolli, P. Nogga, C. Normand, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, C. Nunez, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, T. Oeser, A. Okhotnikov, 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, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, G. Panshin, 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, D. Pereima, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, G. 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, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, S. Poslavskii, 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, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, F. Ratnikov, 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. Rogachev, A. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, M. Rotondo, S. R. Roy, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, R. A. Ruiz Fernandez, J. Ruiz Vidal, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, N. Sagidova, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, D. Saranin, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, 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, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, A. Semennikov, T. Senger, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, A. Seuthe, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, M. Shapkin, R. S. Sharma, I. Shchemerov, L. Shchutska, T. Shears, L. Shekhtman, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, V. Shevchenko, B. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, Y. Shimizu, E. Shmanin, R. Shorkin, J. D. Shupperd, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, K. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, A. Solovev, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, 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, E. N. Stein, O. Steinkamp, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, P. Svihra, V. Svintozelskyi, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, A. Terentev, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, D. Torres Machado, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, D. J. Unverzagt, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, V. Vagnoni, 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, G. Vasquez, 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, N. Voropaev, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. 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. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, 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, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, J. A. Zamora Saa, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Y. Z. Zhang, Z. Zhang, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, Y. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, Q. Zou, D. Zuliani, G. Zunica
Artigo original sob licença CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo
Imagine o universo como uma gigantesca pista de corrida de alta velocidade, onde partículas minúsculas circulam quase à velocidade da luz. No experimento LHCb, os cientistas são como superdetetives observando um choque muito específico e raro: uma partícula pesada chamada méson B0 quebrando-se em um méson K*0 mais leve e um par de múons (que são como primos pesados e fantasmagóricos dos elétrons).
Este não é apenas qualquer choque. No Modelo Padrão — o livro de regras que os físicos usam para descrever como o universo funciona — essa decomposição específica deveria acontecer de uma forma muito previsível, como um brinquedo de corda. Mas, por um tempo, o relógio tem batido ligeiramente fora de sincronia com o livro de regras.
A Grande Revelação: Um Olhar Mais Preciso
Neste novo estudo, a equipe do LHCb utilizou uma quantidade massiva de dados (equivalente a 8,4 fb⁻¹ de colisões próton-próton coletadas entre 2011 e 2018) para observar esta decomposição com o olhar mais detalhado até agora. Pense nisso como fazer um upgrade de uma câmera de segurança borrada para uma câmera 4K de câmera lenta, capaz de ver cada pequena curva e volta das partículas.
O que eles encontraram:
A equipe mediu uma série de "observáveis angulares". Imagine as partículas voando para fora como estilhaços de um fogo de artifício. Esses observáveis dizem exatamente em qual direção os pedaços voam e como eles giram.
- A Boa Notícia: Os observáveis de "assimetria CP" (que verificam se o universo trata matéria e antimatéria de forma diferente neste choque) são todos consistentes com zero. Em outras palavras, o universo está jogando limpo aqui; nenhuma diferença sorrateira entre matéria e antimatéria foi encontrada.
- A Tensão: Quando olharam para os observáveis "médios em CP" (o comportamento médio das partículas), os resultados ainda mostram um padrão de tensões com as previsões do Modelo Padrão. Especificamente, em certas faixas de energia (como 4,0 < q² < 6,0 GeV²/c⁴), os dados discordam do livro de regras em cerca de 2,6 a 2,7 desvios padrão (σ).
Novas Ferramentas no Kit do Detetive
Este artigo não é apenas uma repetição de experimentos antigos; ele traz alguns truques inéditos para a mesa:
- O Mistério da "Onda-S": Anteriormente, os cientistas focavam principalmente na principal "Onda-P" do spin das partículas. Este estudo é o primeiro a medir totalmente a contribuição da "Onda-S" (uma forma diferente de as partículas girarem) e como ela interfere no spin principal. É como finalmente ouvir o zumbido de fundo em uma música, não apenas a melodia principal.
- Múons Pesados Importam: A equipe percebeu que a própria massa dos múons altera a matemática, especialmente em níveis de energia mais baixos (abaixo de 6 GeV²/c⁴). Pela primeira vez, eles levaram em conta essa "pesadez" em seus cálculos, o que se mostrou importante.
- Bins Mais Estreitos: Em vez de olhar para os dados em baldes amplos e nebulosos, eles fatiaram as faixas de energia em tiras muito mais estreitas. Isso lhes deu uma imagem mais nítida de onde exatamente ocorre a tensão com o Modelo Padrão.
O Que Eles Descartaram (e o Que Não Descartaram)
A equipe foi muito cuidadosa ao verificar se as "falhas" que viram eram apenas causadas pelo fato de não compreenderem o ruído de fundo.
- Eles descartaram a ideia de que a tensão seja causada por efeitos de longo alcance simples (como as partículas interagindo de uma forma que já sabemos calcular). Sua análise sugere que esses efeitos não são grandes o suficiente para explicar a discrepância.
- Eles NÃO descartaram a possibilidade de "Nova Física". Na verdade, a tensão sugere que algo novo pode estar contribuindo para a decomposição. Se você imaginar o Modelo Padrão como uma receita, os dados sugerem que pode haver um ingrediente extra e secreto (como uma nova partícula ou força) que a receita ainda não lista.
- Eles NÃO provaram que a Nova Física existe. Uma tensão de 2,7σ é como ver uma sombra que se parece um pouco com um monstro; é suspeito, mas não é um avistamento confirmado de um monstro (que geralmente requer 5σ). O artigo afirma explicitamente que os resultados "continuam a exibir o padrão de tensões", o que significa que o mistério permanece sem solução.
A Conclusão
Os autores mediram a decomposição da partícula B0 → K*0µ+µ− com uma precisão sem precedentes. Eles descobriram que, embora o universo trate matéria e antimatéria de forma igual neste processo, a maneira como as partículas voam e giram ainda não coincide totalmente com as previsões do Modelo Padrão em zonas de energia específicas.
Eles calcularam que os dados se ajustam a uma teoria onde um parâmetro específico (chamado Re(C9)) é deslocado em cerca de -0,93 em relação ao valor do Modelo Padrão. Esse deslocamento é significativo (cerca de 4,1σ ao combinar todos os dados), mas ainda é uma "sugestão" de nova física, não uma descoberta confirmada. O artigo termina dizendo que a tensão é real e intrigante, mas o caso continua aberto, aguardando mais dados para ver se o "fantasma" na máquina é realmente uma nova partícula ou apenas um truque da luz.
Resumo Técnico de CERN-EP-2025-278: Análise abrangente do decaimento B0→K∗0μ+μ−
Problema e Contexto
Medições experimentais do raro decaimento de corrente neutra que envolve mudança de sabor B0→K∗0μ+μ− (onde K∗0→K+π−) têm exibido discrepâncias persistentes com as previsões do Modelo Padrão (SM). Esses processos, mediados pela transição de quarks subjacente b→sμ+μ−, são altamente suprimidos no SM, ocorrendo apenas via loops quânticos virtuais. Essa supressão os torna sondas sensíveis para Nova Física (NP), potencialmente manifestando-se como desvios nos coeficientes de Wilson, como o C9. No entanto, a interpretação dessas tensões permanece debatida, com discussões contínuas sobre se elas derivam de NP ou de efeitos de longo alcance do SM subestimados. Análises anteriores trataram majoritariamente o sistema K+π− como uma ressonância pura de onda P (K∗(892)0) e frequentemente negligenciaram efeitos de massa de léptons ou a interferência com o componente de onda S.
Metodologia
Esta análise utiliza dados de colisões próton-próton coletados pelo experimento LHCb correspondentes a uma luminosidade integrada de 8,4 fb−1 (cobrindo 2011, 2012 e 2016–2018). O estudo emprega um ajuste de máxima verossimilhança não parametrizado em cinco dimensões à taxa de decaimento diferencial em função do quadrado da massa invariante dimuônica (q2), da massa invariante K+π− (m(K+π−)) e dos três ângulos de decaimento (θℓ,θK,ϕ).
Inovações metodológicas e características principais incluem:
- Tratamento Simultâneo de Cinemática: Pela primeira vez, a análise trata simultaneamente todas as variáveis cinemáticas relevantes, incorporando explicitamente m(K+π−) em uma faixa mais ampla (0,7459<m(K+π−)<1,0959 GeV/c2) do que estudos anteriores. Isso permite a medição direta da interferência entre as contribuições de onda P (K∗) e onda S.
- Efeitos de Massa de Léptons: A análise contabiliza a massa finita do múon, que se mostrou ter um impacto significativo nos observáveis angulares para q2≲6 GeV2/c4. Três modelos de ajuste são empregados: "totalmente massivo" (sem suposições), "parcialmente massivo" (relações de léptons sem massa aplicadas onde válidas) e "sem massa".
- Assimetrias de CP: O estudo extrai o conjunto completo de observáveis angulares de CP-médios (Si) e observáveis de assimetria de CP (Ai) em um único ajuste simultâneo em seis subamostras (divididas por B0/Bˉ0 e períodos de execução).
- Supressão de Background: Um classificador Boosted Decision Tree (BDT) dedicado é usado para suprimir backgrounds combinatórios. Backgrounds de pico provenientes de partículas com identificação errônea (ex: Bs0→ϕμ+μ−, B0→J/ψK∗0) são reduzidos via vetoes cinemáticos e classificadores de redes neurais.
- Validação: A análise foi realizada duas vezes utilizando dois frameworks desenvolvidos independentemente para validar os resultados. As incertezas sistemáticas são avaliadas coerentemente em todos os bins de q2 e a matriz de covariância completa dos observáveis é fornecida.
Principais Contribuições
Este artigo apresenta vários "primeiros" na análise deste modo de decaimento:
- Observáveis de Onda S e Interferência Completos: Relata o conjunto completo de observáveis referentes à contribuição de onda S de K+π− e a interferência entre ondas P e S.
- Tratamento de Massa de Léptons: É a primeira análise a considerar efeitos de massa de múon ao determinar observáveis angulares.
- Fração de Ramificação Diferencial: Mede simultaneamente a fração de ramificação diferencial relativa ao modo de normalização B0→J/ψ(→μ+μ−)K+π− sem depender de um modelo específico da distribuição angular.
- Conjunto Completo de Assimetria de CP: Fornece a primeira medição do conjunto completo de observáveis de assimetria de CP juntamente com os de CP-médios.
- Binagem Refinada: Utiliza bins de q2 mais estreitos em comparação com análises anteriores para melhorar a compreensão da dependência de q2.
Resultados
- Assimetrias de CP: Todos os observáveis de assimetria de CP extraídos são consistentes com zero, não mostrando desvio significativo das expectativas do SM.
- Observáveis de CP-médios: As medições dos observáveis de CP-médios (Si) e da fração de ramificação diferencial continuam a exibir o padrão de tensões com as previsões do SM observadas em análises anteriores usando subconjuntos deste dataset.
- O observável otimizado P5′ mostra discrepâncias com as previsões do SM (especificamente os cenários GRvDV e ABCDMN) nos bins de 1,1<q2<2,5, 4,0<q2<6,0 e 6,0<q2<8,0 GeV2/c4, com tensões variando de 1,6σ a 2,7σ.
- A assimetria frente-trás (AFB) mostra tensões de 1,7σ a 2,5σ na região de 2,5<q2<6,0 GeV2/c4.
- A fração de ramificação diferencial está de 1,5σ a 2,1σ abaixo das previsões do SM no bin de 1,1<q2<6,0 GeV2/c4.
- Ajustes Globais: Ao ajustar os resultados ao SM usando os pacotes Flavio e EOS, a discrepância com o valor do SM da parte real do coeficiente de Wilson C9 (Re(C9)) aumenta para 3,6σ (Flavio) e 3,8σ (EOS). Incluir a fração de ramificação diferencial eleva essa significância para 4,1σ (Flavio) e 4,0σ (EOS). O melhor ajuste sugere um deslocamento em Re(C9) de aproximadamente $-0,94$.
Significância
O artigo afirma que esta análise fornece as medições mais precisas até o momento dos observáveis angulares de CP-médios, assimetrias de CP associadas e da fração de ramificação diferencial para o decaimento B0→K∗0μ+μ−. Ao incluir a contribuição de onda S, contabilizar as massas de léptons e medir o conjunto completo de assimetrias de CP, a análise oferece um teste mais completo e robusto do Modelo Padrão. Os resultados reforçam a existência de tensões com as previsões do SM no setor b→sμ+μ−, particularmente no observável P5′ e na fração de ramificação, enquanto confirmam que a violação de CP é consistente com zero. A provisão da matriz de covariância completa e a determinação independente de modelo das frações de ramificação visam facilitar análises fenomenológicas subsequentes e ajustes globais a modelos de Nova Física.
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