LHCb впервые получил свидетельства распада B⁰-мезона на два мюона

Значимость сигнала составила 3,0 стандартного отклонения по новым данным и 3,2 после объединения с прежними измерениями LHCb. Такой уровень позволяет говорить о свидетельстве, но не об открытии: для открытия требуется 5σ, а пока нельзя с нужной надёжностью исключить случайную флуктуацию.

По расчётам в рамках Стандартной модели, этот распад должен происходить примерно 1,03 раза на 10 млрд распадов. Как пишет iXBT, в новом анализе получено значение 1,26 на 10 млрд с большой статистической неопределённостью (по данным Naked Science — 1,14). До этой работы самый строгий экспериментальный предел равнялся 1,6 на 10 млрд. Поиски начались в 1984 году, когда в эксперименте CLEO была впервые определена верхняя граница этой вероятности.

Для анализа использовали данные третьего сеанса работы коллайдера (Run 3) за 2024–2025 годы, собранные при энергии 13,6 ТэВ, объёмом 18 обратных фемтобарн. Модернизированный детектор LHCb Upgrade I впервые применили для изучения распадов B-мезонов на два мюона, а редкие события выделяли с помощью алгоритма машинного обучения на основе деревьев решений.

Параллельно измерили распад странного Bₛ⁰-мезона на два мюона: 3,31 случая на 1 млрд по новым данным и 3,25 с учётом прежних сеансов при предсказанных 3,66. Эффективное время жизни Bₛ⁰ составило 1,42 пикосекунды по новым данным и 1,60 вместе с ранними измерениями. По словам исследователей, результаты согласуются со Стандартной моделью и не указывают на признаки новой физики.