Oscilación B–Bbar

Oscilaciones del mesón B neutro (o
B
–
B
Las oscilaciones ) son una de las manifestaciones de la oscilación de partículas neutras , una predicción fundamental del Modelo Estándar de la física de partículas . Es el fenómeno de los mesones B que cambian (u oscilan ) entre sus formas de materia y antimateria antes de su desintegración.
B
_sEl mesón puede existir como un estado ligado de un antiquark extraño y un quark bottom , o de un quark extraño y un antiquark bottom. Las oscilaciones en el sector neutro B son análogas a los fenómenos que producen kaones neutros de vida corta y larga .

B
_s–
B
_sLa mezcla fue observada por el experimento CDF en Fermilab en 2006 y por LHCb en CERN en 2011 y 2021.

Oscilaciones de barra B detectadas a través de sus respectivas desintegraciones de mesones D y piones , como las observó el LHCb en 2021. representa el proceso de oscilación . ${\displaystyle {\overline {B}}_{s}^{0}\to D_{s}^{-}\pi ^{+}}$ ${\displaystyle {\overline {B}}_{s}^{0}\to B_{s}^{0}\to D_{s}^{-}\pi ^{+}}$

Exceso de materia sobre antimateria

El Modelo Estándar predice que la materia regular
B
_sLos mesones son ligeramente favorecidos en estas oscilaciones sobre su contraparte de antimateria, lo que hace que los extraños mesones B sean de especial interés para los físicos de partículas. La observación de la
B
–
B
Los fenómenos de mezcla llevaron a los físicos a proponer la construcción de las llamadas "fábricas B" a principios de los años 1990. Se dieron cuenta de que una
B
–
B
La medida de la oscilación podría determinar el triángulo unitario y tal vez explicar el exceso de materia sobre antimateria en el universo. Con este fin, a finales de los años noventa se comenzó a construir dos "fábricas B", una en el Centro de Aceleradores Lineales de Stanford (SLAC) en California y otra en el KEK en Japón .

Las oscilaciones están mediadas por el bosón W y el quark top ; siendo más pesado que el
B
_s–
B
_sLos mesones actúan como partículas virtuales de corta duración.

Estas fábricas B, BaBar y Belle , se establecieron en el
ϒ
(4S) resonancia que está justo por encima del umbral de desintegración en dos mesones B.

El 14 de mayo de 2010, los físicos del Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi informaron que las oscilaciones se desintegraban en materia un 1% más a menudo que en antimateria , lo que puede ayudar a explicar la abundancia de materia sobre antimateria en el Universo observado. ^[1] Sin embargo, resultados más recientes en LHCb en 2011, 2012 y 2021 con muestras de datos más grandes no han demostrado ninguna desviación significativa de la predicción del Modelo Estándar de una asimetría casi nula. ^{[2] [3] [4]}

Véase también

• Bariogénesis
• Violación de CP
• Caón
• Oscilación de partículas neutras
• Mesón B extraño

Referencias

1. "Una nueva pista para explicar la existencia". The New York Times . 18 de mayo de 2010.
2. "El detector LHCb causa problemas a la teoría de la supersimetría". Ars Technica . 29 de agosto de 2011.
3. Aaij, R.; et al. (colaboración LHCb) (2014). "Medición de la asimetría violadora de CP específica del sabor assl en desintegraciones B0s". Physics Letters B . 728 : 607–615. arXiv : 1308.1048 . Bibcode :2014PhLB..728..607A. doi : 10.1016/j.physletb.2013.12.030 . S2CID  73647030.
4. Aaij, R.; Beteta, C. Abellán; Ackernley, T.; Adeva, B.; Adinolfi, M.; Afsharnia, H.; et al. (6 de enero de 2022). "Determinación precisa de la frecuencia de oscilación B0s-B0s". Física de la Naturaleza . 18 : 1–5. arXiv : 2104.04421 . doi : 10.1038/s41567-021-01394-x . ISSN  1745-2481. S2CID  245809087.

Lectura adicional

• Albrecht, H.; et al. (colaboración ARGUS) (1987). "Observación de la mezcla B0–B0". Physics Letters B . 192 (1–2): 245–252. doi :10.1016/0370-2693(87)91177-4.— artículo que describe el descubrimiento de la mezcla de mesones B por parte de la colaboración ARGUS
• "Los científicos del CDF del Fermilab presentan una medición precisa de una danza sutil entre materia y antimateria" (Nota de prensa). Fermilab . 11 de abril de 2006.
• "Los científicos del CDF del Fermilab lo hacen oficial: han descubierto el comportamiento cambiante del mesón B-sub-s, que cambia entre materia y antimateria 3 billones de veces por segundo" (Nota de prensa). Fermilab . 25 de septiembre de 2006.— anuncio del descubrimiento de 5 sigma

Enlaces externos

• Página de inicio pública de BaBar
• Página de inicio de Belle Public