Физики коллаборации LHCb на Большом адронном коллайдере получили свидетельство чрезвычайно редкого распада нейтрального B-мезона на мюон и антимюон. По расчетам Стандартной модели, такой исход ожидается примерно в одном из 10 млрд распадов этой частицы. Препринт исследования размещен на портале arXiv.
Мюоны похожи на электроны, но значительно тяжелее их. Распад B-мезона всего на две такие частицы особенно интересен физикам: его малая вероятность делает процесс чувствительным к возможным отклонениям от существующей теории.
Для анализа использовали столкновения протонов с энергией 13,6 тераэлектронвольта, зарегистрированные обновленным детектором LHCb в 2024–2025 годах. Эти результаты также объединили с более ранними измерениями эксперимента.
Полученного сигнала пока недостаточно для объявления полноценного открытия. Авторы называют результат свидетельством распада: чтобы надежнее отделить его от фона и статистических колебаний, необходимо накопить дополнительные данные.
Одновременно команда уточнила вероятность и эффективное время жизни другого редкого распада — странного B-мезона на пару мюонов. Все представленные измерения согласуются с предсказаниями Стандартной модели. Работа дает новый способ проверять фундаментальную теорию, но пока не указывает на обнаружение неизвестной частицы или новой физики.
Ранее на Большом Коллайдере обнаружили следы материи ранней Вселенной.