Les physiciens du CERN confirment l’existence du méson Bs0 Physique

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Les collaborations CMS (Compact Muon Solenoid) et LHCb (Large Hadron Collider beauty) au Grand collisionneur de hadrons du CERN en Suisse rapportent la première observation d’une désintégration extrêmement rare du méson Bs0 Le modèle standard prévoit que ce processus rare se produit environ quatre fois sur un milliard de désintégrations, mais il n’a jamais été observé auparavant. Le modèle standard prévoit que ce processus rare se produit environ 4 fois sur un milliard de désintégrations, mais il n’a jamais été observé auparavant.

L'affichage des événements de l'expérience CMS montre des exemples de collisions qui ont produit des candidats pour la désintégration rare du méson Bs0. Crédit image : Collaboration CMS.

L’affichage des événements de l’expérience CMS montre des exemples de collisions qui ont produit des candidats pour la désintégration rare du méson Bs0.s0 méson. Crédit image : Collaboration CMS.

“La découverte a eu lieu lorsque deux expériences du Grand collisionneur de hadrons (LHC) ont récemment combiné leurs résultats et ont trouvé des preuves accablantes d’une désintégration extrêmement rare d’une particule connue sous le nom de Bs0 méson”, a expliqué le professeur Sheldon Stone de l’université de Syracuse.

“Ces découvertes fournissent non seulement un moyen indirect de tester les nouveaux modèles de la nouvelle physique, mais elles éclairent également le modèle standard, la théorie qui décrit le mieux le monde des particules.”

Les résultats, publiés dans la revue Naturesont basées sur des données prises au LHC en 2011 et 2012. Ces données contiennent également les premiers indices d’une désintégration similaire, mais encore plus rare, en deux muons de l’isotope B0un cousin de Bs0.

Le Bs0 et B0 sont des mésons, c’est-à-dire des particules subatomiques instables non élémentaires composées d’un quark et d’un antiquark, liés entre eux par l’interaction forte. Ces particules ne sont produites que dans des collisions à haute énergie – dans les accélérateurs de particules, ou dans la nature, par exemple dans les interactions des rayons cosmiques.

L'affichage des événements de l'expérience LHCb montre des exemples de collisions qui ont produit des candidats pour la désintégration rare du méson Bs0. Crédit image : Collaboration LHCb.

L’affichage des événements de l’expérience LHCb montre des exemples de collisions qui ont produit des candidats pour la désintégration rare du méson Bs0.s0 méson. Crédit image : Collaboration LHCb.

Les physiciens du CERN étudient les propriétés des particules pour rechercher des failles dans le modèle standard, connu pour être incomplet puisqu’il ne traite pas de questions telles que la présence de matière noire ou l’abondance de la matière par rapport à l’antimatière dans l’Univers. Toute déviation de ce modèle pourrait être la preuve qu’une nouvelle physique est en jeu, comme de nouvelles particules ou forces qui pourraient apporter des réponses à ces mystères.

” De nombreuses théories qui proposent d’étendre le modèle standard prédisent également une augmentation de la B… “.s0 a déclaré le Dr Joel Butler du Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory), membre de la collaboration CMS. “Ce nouveau résultat nous permet d’écarter ou de limiter sévèrement les paramètres de la plupart de ces théories. Toute théorie viable doit prédire un changement suffisamment petit pour être pris en compte par l’incertitude restante.”

“Les chercheurs du LHC sont particulièrement intéressés par les particules contenant des quarks inférieurs, car elles sont faciles à détecter, produites en abondance et ont une durée de vie relativement longue. Nous savons également que les Bs0 Les mésons oscillent entre leurs homologues de matière et d’antimatière, un processus découvert pour la première fois au Fermilab en 2006″, a ajouté le professeur Stone.

“L’étude des propriétés des mésons B nous aidera à comprendre le déséquilibre entre matière et antimatière dans l’Univers”.

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