Физики нашли признаки чрезвычайно редкого распада частицы

Команда под руководством Кембриджского университета получила свидетельства редкого распада в эксперименте LHCb — на установке, изучающей продукты столкновений частиц в Большом адронном коллайдере близ Женевы.

Физики изучали B⁰-мезоны — электрически нейтральные частицы из лёгкого кварка и тяжёлого антикварка. Кварки — элементарные составляющие частиц, в том числе протонов и нейтронов; антикварки — их античастицы с противоположными зарядами. B⁰-мезон живёт около полутора триллионных долей секунды. Искомый распад превращает его в мюон — более тяжёлый аналог электрона — и антимюон, его античастицу с положительным зарядом. Такой распад ожидается примерно у одного из десяти миллиардов B⁰-мезонов; его ищут с 1984 года.

Учёные объединили данные за 2024–2025 и 2011–2018 годы. Методы машинного обучения — алгоритмы, находящие закономерности в данных, — помогли отделить признаки редкого распада от похожих событий, вызванных другими процессами. Статистическая значимость достигла 3,2 сигмы: эта величина показывает, насколько наблюдения расходятся с ожиданиями для одного лишь фона. Это выше порога в 3 сигмы для свидетельства процесса, но ниже обычного порога открытия в 5 сигм. Это первые свидетельства такого распада, полученные в одном эксперименте. Работа пока не прошла рецензирование — независимую экспертную проверку.

Результат согласуется со Стандартной моделью — теорией известных элементарных частиц и их взаимодействий, кроме гравитации. Неизвестные частицы могли бы менять частоту такого распада, поэтому её точное измерение позволяет искать их косвенное влияние. Обновление LHCb, намеченное на середину 2030-х годов, может увеличить скорость сбора данных в десять раз.

Ранее по теме: Забытая частица может объяснить, почему мы существуем

Источник: University of Cambridge