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    LHCb explora a beleza da universalidade do leptão

    O experimento LHCb no CERN. Crédito:CERN

    A colaboração do LHCb relatou um novo resultado intrigante em sua busca para testar um princípio-chave do Modelo Padrão chamado universalidade do leptão. Embora não seja estatisticamente significativo, a descoberta - uma possível diferença no comportamento de diferentes tipos de partículas de leptão - coincide com outros resultados anteriores. Se confirmado, à medida que mais dados são coletados e analisados, os resultados sinalizariam uma rachadura no modelo padrão.

    A universalidade do leptão é a ideia de que todos os três tipos de partículas carregadas do leptão - elétrons, múons e taus - interagem da mesma maneira com outras partículas. Como resultado, os diferentes tipos de leptões devem ser criados com a mesma frequência nas transformações de partículas, ou "decai, "uma vez que as diferenças em sua massa são contabilizadas. No entanto, algumas medições de decaimento de partículas feitas pela equipe do LHCb e outros grupos nos últimos anos indicaram uma possível diferença em seu comportamento. Tomado separadamente, essas medições não são estatisticamente significativas o suficiente para reivindicar uma quebra da universalidade do leptão e, portanto, uma rachadura no modelo padrão, mas é intrigante que indícios de uma diferença tenham surgido em diferentes decaimentos e experimentos de partículas.

    O resultado mais recente do LHCb é o primeiro teste de universalidade do leptão feito com o decaimento dos bárions de beleza - partículas de três quark contendo pelo menos um quark de beleza. Peneirando os dados de colisão próton-próton com energias de 7, 8 e 13 TeV, os pesquisadores do LHCb identificaram os bárions da beleza chamados Λb0 e contaram quantas vezes eles decaíram para um próton, um kaon carregado e um múon e antimuon ou um elétron e antielétron.

    A equipe então calculou a razão entre essas duas taxas de decomposição. Se a universalidade do leptão se mantém, essa proporção deve ser próxima de 1. Um desvio dessa previsão pode, portanto, sinalizar uma violação da universalidade do leptão. Tal violação pode ser causada pela presença nos decaimentos de uma partícula nunca antes manchada não prevista pelo Modelo Padrão.

    A equipe obteve uma razão ligeiramente abaixo de 1 com significância estatística de cerca de 1 desvio padrão, bem abaixo dos 5 desvios-padrão necessários para reivindicar uma diferença real nas taxas de decaimento. Os pesquisadores afirmam que o resultado aponta na mesma direção de outros resultados, que observaram dicas de que decaimentos para um par múon-antimuon ocorrem com menos frequência do que para um par elétron-antielétron, mas também enfatizam que muito mais dados são necessários para dizer se essa estranheza no comportamento dos léptons veio para ficar ou não.


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