Манчестерские физики помогли подтвердить ультра-редкое распадание частицы в ЦЕРН
Исследователи из Манчестерского университета внесли вклад в первое наблюдение эксперимента LHCb редкого распада B⁰_d → μ⁺μ⁻, что проверяет Стандартную модель и открывает новые возможности изучения физики на зептометровых масштабах.
Физики из Университета Манчестера сыграли ключевую роль в эксперименте LHCb на Большом адронном коллайдере ЦЕРН, который сообщил о первом доказательстве ультра-редкого распада мезона с красным кварком в два мюона. Ожидается, что такой распад происходит примерно в одном случае из каждых 10 млрд частиц красоты; он был зафиксирован со статистической значимостью 3,2 сигма, что является первым шагом к окончательному открытию.
Улучшенный детектор LHCb, способный записывать данные до пяти раз быстрее, чем ранее, включает в себя кремниевый пиксельный Vertex Locator, в основном построенный британскими учреждениями. Этот элемент, расположенный всего в пяти миллиметрах от пучков LHC, обеспечивает точное отслеживание траекторий частиц и точек их распада.
«Улучшенный LHCb был масштабным проектом — пятнадцатилетним проектом проектирования и строительства международного сотрудничества из 1900 участников», — сказал профессор Крис Паркс, глава кафедры физики и астрономии Университета Манчестера. Он добавил, что Соединённое Королевство внесло наибольший национальный вклад в проект и что результат — лишь начало дальнейших исследований с предстоящим Высокосветимостным LHC.
«Более сорока лет учёные по всему миру ищут возможность наблюдать этот распад. Это золотой канал для наблюдения эффектов новой физики за пределами нашего текущего знания», — сказал профессор Конор Фитцпатрик, заместитель координатора по физике в коллаборации LHCb.
Измерение согласуется с предсказаниями Стандартной модели, но повышенная точность будущих наборов данных может выявить отклонения, указывающие на новые частицы или силы. Коллаборация планирует собрать более крупный набор данных к началу 2030-х годов и рассматривает дальнейшее обновление, которое увеличит скорость сбора данных ещё в десять раз.
«Это важный результат и прекрасный пример того, как наука продвигается вперёд. Мы модернизируем наши инструменты и видим природу в более детальном виде», — прокомментировал профессор Брайан Кокс, физик-частиц из Университета Манчестера, не участвующий в исследовании.
Финансирование эксперимента поступает от Британского совета по науке и технологическим объектам (UK Science and Technology Facilities Council), входящего в UK Research and Innovation, с участием десяти британских университетов и лаборатории STFC Rutherford Appleton.