Большой адронный коллайдер снова заработал, и теперь физики объявили, что в результате двух экспериментов был выявлен очень редкий и ранее неизвестный субатомный процесс. Новые открытия позволяют узнать больше о физике элементарных частиц.
В данном случае исследователи стали свидетелями нового и редкого распада частицы Bs, которая представляет собой тяжёлую составную частицу, состоящую из нижнего антикварка и странного кварка, на два мюона. Теоретики предсказывали, что такой распад будет происходить примерно четыре раза из миллиарда.
«Удивительно, что это теоретическое предсказание оказалось настолько точным, и ещё более удивительно, что мы вообще смогли его наблюдать, — сказал Шелдон Стоун, один из исследователей, в пресс-релизе. — Это большой успех для БАК и обоих экспериментов».
Эксперименты LHCb и CMS изучают свойства частиц в поисках отклонений от Стандартной модели, которая на данный момент является нашим лучшим описанием поведения всей непосредственно наблюдаемой материи во Вселенной. Однако известно, что Стандартная модель неполна, поскольку она не учитывает наличие тёмной материи или преобладание материи над антиматерией в нашей Вселенной.
«Многие теории, предполагающие расширение Стандартной модели, также предсказывают увеличение скорости распада Bs», — заявил Джоэл Батлер из экспериментальной группы CMS в пресс-релизе. «Этот новый результат позволяет нам исключить или существенно ограничить параметры большинства этих теорий. Любая жизнеспособная теория должна предсказывать изменения, достаточно малые, чтобы их можно было объяснить остаточной неопределённостью».
B-мезоны колеблются между состояниями материи и антиматерии. Это означает, что изучение свойств B-мезонов поможет учёным лучше понять дисбаланс материи и антиматерии во Вселенной.
Полученные результаты важны для лучшего понимания природы материи и антиматерии в нашей Вселенной. Вскоре Большой адронный коллайдер начнёт новый цикл работы с более высокой энергией и интенсивностью, а это значит, что точность измерения распада частиц повысится и будут дополнительно ограничены жизнеспособные расширения Стандартной модели.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.