LHCbがまれな崩壊の兆候、確認には追加データ
· BehindLines 編集部
LHCb共同研究グループは2026年11月3日、CERNの大型ハドロン衝突型加速器で極めてまれな崩壊の兆候を得たと発表した。Bd中間子がミュー粒子とその反粒子に変わる過程だ。統計的な有意度は3.2シグマで、この分野の慣例では兆候を示す水準に達するが、観測を主張する際に通常求める5シグマには届かない。新しい粒子の存在を確立したという発表ではない。
調べた中間子は、ボトムクォークと反ダウンクォークを含む。ミュー粒子は電子に似た性質を持つが、より重い粒子だ。理論では、この特定の変化は対象の中間子の崩壊約100億回に一度起こると予測される。非常にまれだからこそ、未知の粒子による小さな寄与で確率が変わる可能性がある。測定と理論が一致することも、新粒子の可能性の一部を制限する材料となる。
CERNによると、2024年と2025年に集めたデータだけでは有意度は3.0シグマだった。2011年から2018年のデータと合わせると3.2シグマになる。この数字は背景事象を想定した場合に対する信号の統計的な強さを示す。粒子の大きさでも、崩壊の割合でもない。理論が誤っている確率が3.2%という意味でもない。
オックスフォード大学は、検出器の更新の役割を強調している。2024年以降のLHCbは、従来の最大5倍の速さで衝突を記録できる。粒子の識別性能の向上と機械学習の手法が、他の過程の中から目的の事象を取り出すのに役立つ。測定の感度は上がるが、それだけで兆候が自動的に発見へ変わるわけではない。
慎重さが必要な理由は、過去の経緯にもある。LHCbとCMSの共同解析は2015年にこの崩壊の兆候を主張したが、その後の更新では確認されなかった。CERNによれば、今回の結果は単独の実験で得られた最初の兆候である。研究所とオックスフォード大学の発表は同じ共同研究に基づき、独立した二つの実験ではない。データをさらに集め、信号が続くかを調べることで、最終的に観測の基準へ達する可能性がある。