Физики из Польши проанализировали редкие варианты распада так называемых В-мезонов в Большом адронном коллайдере. Обнаруженные ими странности могут указывать на существование частиц, не укладывающихся в Стандартную модель (современную теорию строения и взаимодействий элементарных частиц) физики, сообщает пресс-служба Польской академии наук.
"Если говорить об этом открытии в терминах киноиндустрии, то мы можем сказать, что в прошлом у нас было лишь несколько "утекших" кадров из готовящегося и ожидаемого блокбастера. А теперь, образно выражаясь, БАК подарил и представил нам первый настоящий трейлер",
— заявил Мариуш Витек (Mariusz Witek) из Института ядерной физики при Польской академии наук в Кракове.
Витек и его коллеги нашли потенциальные следы "новой физики", изучая данные, собранные при помощи детектора LHCb, который установлен на Большом адронном коллайдере в Швейцарии.
Детектор LHCb был создан ЦЕРН специально для поиска не вписывающихся в Стандартную модель частиц, слишком тяжелых для того, чтобы искать их напрямую. Работающие на нем физики изучают поведение B-мезонов – необычных частиц, состоящих из b-кварка и какой-либо другой элементарной частицы.
За последний год сразу несколько групп ученых, изучавших распад В-мезонов, нашли множество намеков на то, что этот процесс не всегда можно описать при помощи Стандартной модели.
Пока ни один из открытых феноменов – аномалии в распадах нейтральных В-мезонов и их "заряженных" собратьев, а также неодинаковая частота распада порождаемых ими электронных частиц — таонов и мюонов, не получил статуса научного открытия из-за недостаточного количества данных.
Витек и его коллеги нашли еще одну странность, наблюдая за тем, под каким углом разлетаются "осколки" В-мезонов при их распаде на два мюона, тяжелых "кузенов" электрона. Ученые открыли эти аномалии благодаря собственной методике, которая позволяла им определять углы разлета для каждого продукта распада по отдельности, а не все вместе, что крайне сложно сделать при небольшом числе событий.
Пока обнаруженный польскими физиками феномен не дотягивает до уровня "официального" открытия — статистическая значимость полученных результатов составляет 3,7 сигма (сигма — стандартное отклонение), что заметно ниже "волшебной" для физики частиц отметки в пять сигма. Поэтому ученые пока не могут заявить о том, что им удалось найти "дыру" в Стандартной модели.
Как полагают сами ученые, найденные ими аномалии можно объяснить существованием новой элементарной частицы, аналога Z-бозона, отвечающего за перенос слабых взаимодействий. Этот же бозон, по их словам, может объяснить нарушения в частоте распада таонов и мюонов. Витек и его коллеги надеются, что повторный запуск обновленного БАК поможет понять, действительно ли существует эта частица и нарушает ли она лекала Стандартной модели физики.
Сейчас коллайдер постепенно возвращается из ежегодного "отпуска" и в апреле текущего года его работа будет полностью возобновлена.