Проблемы Эволюции

Проблемы Эволюции

Рекламные ссылки

 

Коллаборация LHCb отчиталась о поиске редкого распада B-мезонов на пару тау-лептонов

20-Mar-17 17:05

Один из главных результатов сеанса Run 1 Большого адронного коллайдера — это долгожданное открытие сверхредкого распада \( B_s \to \mu^+\mu^- \), см. подробности в новости Опубликованы окончательные результаты CMS и LHCb по сверхредким распадам B-мезонов. К этому распаду уже давно было приковано пристальное внимание физиков. Стандартная модель предсказывала вероятность такого распада на уровне меньше 4 миллиардных, что очень на руку физикам — ведь на фоне столь слабого стандартного вклада возрастает шанс увидеть возможные эффекты Новой физики. Экспериментаторы пытались зарегистрировать его 30 лет, но удалось сделать это только на LHC. К сожалению, результаты пока сходятся с предсказаниями Стандартной модели. В случае B-мезона (без индекса s) одно время были намеки на некоторое отклонение, но сейчас, после выхода данных ATLAS, они уже на грани исчезновения.

У этого распада есть и другой «лептонный собрат» — распад на пару тяжелых тау-лептонов. Тау-лептоны нестабильны и зарегистрировать их намного труднее, чем мюоны. Но зато вероятность этого распада побольше, поскольку она пропорциональна квадрату массы лептона. По расчетам, в рамках СМ она должна составлять 773 миллиардных для Bs-мезона и 22 миллиардных для B-мезона. Подогревает интерес то, что в других распадах B-мезонов уже обнаружились несостыковки при сравнении мюонов с лептонами, см. страничку Нарушение лептонной универсальности в распаде B→Dlν. Эти несостыковки могут быть намеком на существование новых частиц, например заряженных бозонов Хиггса, которые особенно сильно проявляются именно через связь с тау-лептонами. Поэтому есть шанс, что распады \( B_s \to \tau^+\tau^- \) или \( B \to \tau^+\tau^- \), на которые новые частицы могут сильно повлиять, тоже будут существенно отличаться от предсказаний СМ.

На днях коллаборация LHCb впервые предъявила результаты поиска этих сверхредких распадов в статистике, накопленной в ходе сеанса Run 1 (arXiv:1703.02508). Тау-лептоны регистрировались через распад на три пиона и нейтрино, причем выделение этого распада и отделение его от фона потребовало от экспериментаторов недюжинной сноровки. Искомого распада найдено не было. Отрицательный результат позволил установить ограничение сверху 6,8 тысячных для \( B_s \to \tau^+\tau^- \) — и это первая попытка поиска такого распада, — и 2,1 тысячных для \( B \to \tau^+\tau^- \), что улучшило более ранний результат BaBar. Эти ограничения, конечно, очень скромные, они на 4 порядка превышают ожидаемое в СМ значение. Но если окажется, что за счет эффектов Новой физики их реальные вероятности намного выше предсказаний СМ, у LHC появляются шансы увидеть его в будущем.

Стартует серия конференций Moriond 2017

19-Mar-17 16:33

18 марта в городке Ла Тюиль в итальянских Альпах начинается традиционная, уже 52-я по счету, серия конференций Rencontres de Moriond. Она включает четыре отдельные конференции, разбитые попарно на две недели. С 18 по 25 марта пройдет конференция EW Interactions and Unified Theories, посвященная электрослабым взаимодействиям, физике хиггсовского бозона и многочисленным теориям за пределами Стандартной модели. Параллельно с ней будет идти конференция Very High Energy Phenomena in the Universe, охватывающая несколько тем на стыке физики элементарных частиц и астрофизики — то, что в англоязычной литературе называется astroparticle physics. Это космические лучи высоких энергий, поиски темной материи, астрофизические нейтрино и наблюдение Вселенной в гамма-лучах сверхвысоких энергий, включая фотоны с энергией выше ТэВ. Отдельная сессия будет посвящена всесигнальной астрономии — наблюдению одних и тех же астрофизических объектов в «лучах» самых разных частиц.

В последнюю неделю марта им на смену придет другая пара конференций: QCD and High Energy Interactions, в программу которой, помимо собственно сильных взаимодействий, тоже войдет физика бозона Хиггса и поиски отклонений от Стандартной модели, а также Gravitation — конференция, посвященная различным аспектам современной теории гравитации, включая, разумеется, гравитационные волны.

Физики ожидают, что на этих конференциях будут обнародованы новые данные Большого адронного коллайдера, полученные после анализа статистики 2016 года. Однако пока трудно сказать, каких конкретно тем коснутся обновленные результаты.