25 mei 2018

CERN’s LHCb detector blijft een anomalie zien in het B° > K° µ+µ- verval!

We hadden het er in 2015 al uitgebreid over: de door de LHCb detector, verbonden aan ’s werelds grootste deeltjesdetector de Large Hadron Collider (LHC) van CERN bij Genève, gevonden B° > K° µ+µ- anomalie. Toen zaten de natuurkundigen nog in Run 1, die bij 7 TeV protonen tegen elkaar liet botsen. Nu hebben we Run 2 achter de rug, waarbij de botsingsenergie is opgeschroefd naar 13 TeV, en wat blijkt: de anomalie is er nog steeds en wel met een statistische betrouwbaarheid van 3,4 σ hetgeen er op wijst dat de kans kleiner is van 0,25% dat deze anomalie statistische ruis is. De anomalie bestaat er uit dat er in dat verval van neutrale B mesonen in neutrale kaonen en muonparen een exces is waargenomen van bottom quarks die vervallen in down quarks, een ‘smaakverandering’ die niet vaak voorkomt. Dat specifieke geval zou volgens de waarnemingen vaker voorkomen dan het Standaard Model (SM), hét model dat de elementaire deeljes en de natuurkrachten daartussen beschrijft, voorspelt. En als dat het geval is, als er afwijkingen worden gevonden van SM, dan zijn de rapen gaar, dan gaan overal toeters en bellen klinken, want dan is er mogelijk sprake van ‘Nieuwe Natuurkunde’, natuurkunde BSM, beyond Standard Model.

De LHCb detector

In dit geval zou die anomalie er op kunnen wijzen dat er een nieuw deeltje is, welllicht een zogeheten Z’ deeltje, spreek het uit als ‘Zet Prime’, een variant van het reeds bekende Z boson, een deeltje dat niet voorspeld is door SM. De hoeveelheid data waar de natuurkundigen nu mee werken is groter dan in 2015: 1,0 /fb (inverse femtobarn, zo heet de eenheid) aan botsingen zijn geanalyseerd bij 7 TeV, 2,0 /fb bij 8 TeV en 1,6 /fb bij 13 TeV. Probleem voor dit zeer specifieke geval van verval van deeltjes is dat niet precies duidelijk is wat de voorspelde waarde van SM hier is, dus lastig om theorie en praktijk hier met elkaar te vergelijken en te zeggen of er echt een anomalie is. Hier voor de geïnteresseerden het vakartikel van het LHCb team over de waargenomen anomalie. Bron: Francis Naukas.

Laat wat van je horen

*