El
B
sEl mesón es un mesón compuesto por un antiquark bottom y un quark strange . Su antipartícula es la
B
smesón , compuesto de un quark bottom y un antiquark extraño.
Los mesones B extraños se destacan por su capacidad de oscilar entre materia y antimateria a través de un diagrama de caja con Δ m s = 17,77 ± 0,10 (stat) ± 0,07 (sist) ps −1 medido por el experimento CDF en Fermilab . [1]
Es decir, un mesón compuesto por un quark bottom y un antiquark extraño, el extraño
B
mesón, puede transformarse espontáneamente en un par de antiquarks bottom y quarks extraños, el extraño
B
mesón, y viceversa.
El 25 de septiembre de 2006, Fermilab anunció que había descubierto una oscilación del mesón B s , que hasta entonces sólo se había teorizado . [2] Según el comunicado de prensa de Fermilab:
Este primer gran descubrimiento de Run 2 continúa la tradición de descubrimientos en física de partículas en Fermilab, donde se descubrieron los quarks bottom (1977) y top (1995). Sorprendentemente, el extraño comportamiento de los mesones B_s (pronunciado "B sub s") está realmente predicho por el Modelo Estándar de partículas y fuerzas fundamentales. El descubrimiento de este comportamiento oscilatorio es, por tanto, otro refuerzo de la durabilidad del Modelo Estándar... Los físicos de CDF habían medido anteriormente la velocidad de las transiciones materia-antimateria para el mesón B_s, que consiste en el pesado quark bottom unido por la interacción nuclear fuerte a un antiquark extraño. Ahora han alcanzado el estándar para un descubrimiento en el campo de la física de partículas, donde la probabilidad de una observación falsa debe demostrarse que es inferior a aproximadamente 5 en 10 millones (5/10.000.000). En el caso del resultado de CDF, la probabilidad es aún menor: 8 en 100 millones (8/100.000.000). [2]
Ronald Kotulak, escribiendo para el Chicago Tribune , calificó la partícula de "extraña" y afirmó que el mesón "puede abrir la puerta a una nueva era de la física" con sus interacciones probadas con el "espeluznante reino de la antimateria". [3]
Una mejor comprensión del mesón es uno de los principales objetivos del experimento LHCb realizado en el Gran Colisionador de Hadrones . [4] El 24 de abril de 2013, los físicos del CERN en la colaboración LHCb anunciaron que habían observado una violación de CP en la desintegración de partículas extrañas.
B
mesones por primera vez. [5] [6] Los científicos encontraron que el mesón B s se desintegraba en dos muones por primera vez, y los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones pusieron en duda la teoría científica de la supersimetría . [7] [8]
La física del CERN Tara Shears describió las observaciones de violación del CP como "una verificación de la validez del Modelo Estándar de la física". [9]
Las raras desintegraciones del mesón B s son una prueba importante del Modelo Estándar. La fracción de ramificación del extraño mesón b en un par de muones se predice con mucha precisión con un valor de Br(B s → μ + μ − ) SM = (3,66 ± 0,23) × 10 −9 . Cualquier variación de esta tasa indicaría una posible física más allá del Modelo Estándar, como la supersimetría. La primera medición definitiva se realizó a partir de una combinación de datos de experimentos de LHCb y CMS: [10]
Este resultado es compatible con el Modelo Estándar y establece límites a las posibles extensiones.
