LHCb、極めてまれな粒子崩壊の手がかりを得る
· BehindLines 編集部
長く予想されてきた粒子の変化が、LHCbの測定に現れつつある。共同研究グループは11月3日、CERNで、中性B⁰中間子がミューオンとその反粒子に崩壊する証拠を示した。粒子と相互作用を記述する標準模型が予測する、非常にまれな過程に関する結果だ。
確認にはさらに強い信号が必要
CERNによると、2024年と2025年のデータの統計的有意性は標準偏差の3倍。2011〜2018年のデータを合わせると3.2になる。現段階は証拠であり、観測を主張する際に使う標準偏差の5倍という基準を目指している。
予測される頻度は約100億回の崩壊に1回で、この中間子の特定の崩壊経路を指す。加速器内の任意の衝突が同じ確率で信号を生むという意味ではない。今回の進展は、一つの実験で得た証拠だ。CERNは、以前の合同解析の手がかりが、その後の更新では確認されなかった経緯にも触れる。
正しい粒子を見分ける
イタリアのINFNは、ミューオンを識別する装置の役割を強調する。検出器の一部のチェンバーはフラスカーティ研究所で作られた。同研究所のMarco Santimariaは、19人の物理学者からなる国際チームの解析を共同で主導した。
このような低頻度の変化を測るには、似た多数の信号からミューオンを区別することが欠かせない。検出器の改良とデータ解析で、その区別がより効果的になった。
両機関は、結果が現在の予測と整合すると説明している。物理学上の意義は、仮説上の未知の粒子に残る可能性を絞ることだ。測定が精密になれば、ずれが現れるかもしれない。ただし現段階は、新粒子の発見でも、探している過程の最終確認でもない。