С распадами B-мезонов связано сразу несколько загадок, выявленных в первом сеансе работы коллайдера LHC Run 1. Одна из них касается распада b-кварка на s-кварк и мюонную пару. Начиная с 2013 года коллаборация LHCb видит отличия от теоретических предсказаний в двух схожих распадах, вызванных этим кварковым превращением: \(B_s \to \phi\mu\mu\) и \(B \to K^*\mu\mu\).
В обоих распадах отличия экспериментальных данных от предсказаний достаточно существенные, на три с лишним стандартных отклонения. К тому же они выдерживают проверку временем. Так, в 2013 году, когда в обоих распадах обнаружились аномалии, была обработана всего лишь треть накопленных данных. Но полгода назад, завершив анализ распада \(B_s \to \phi\mu\mu\) по всей статистике Run 1, коллаборация LHCb сообщила, что расхождение с теорией не только не исчезло, но даже усилилось. Подробный рассказ об этой ситуации см. в новости LHCb подтверждает еще одно отклонение в распадах Bs-мезонов.
На днях коллаборация LHCb завершила полный анализ и второго распада, \(B \to K^*\mu\mu\); статья с результатами работы появилась в архиве е-принтов в середине декабря (Angular analysis of the B0→K∗0μ+μ− decay). Результаты оказались воодушевляющими: отличие от Стандартной модели не просто сохранилось, а усилилось до 3,4σ. Более того, если раньше речь шла лишь об отклонении в одной из 24 угловых характеристик, то теперь расхождение в 3,4σ относится к глобальному анализу всей угловой зависимости. Чуть более конкретно, оно показывает, насколько сильно в сторону нужно увести один из теоретических параметров, чтобы вся предсказанная угловая зависимость в целом стала согласовываться с экспериментальными данными.
Таким образом, распад b → sμμ показывает одну из самых сильных несостыковок между данными и предсказаниями Стандартной модели. Вызвано ли это отклонение какой-то неучтенной погрешностью или же оно является указанием на Новую физику — остается одним из самых острых вопросов физики элементарных частиц.
Zip