Физики, анализирующие данные с одного из детекторов Большого адронного коллайдера, представили первые данные о рождении B-мезонов, или прелестных мезонов. Статья ученых принята к публикации в журнал Physics Letters B, ее препринт можно найти на сайте arXiv.org.

Коллаборация LHCb, работающая на одном из четырех основных детекторов Большого адронного коллайдера, представила на днях первые результаты по рождению B-мезонов (или, на физическом жаргоне, «красивых», или «прелестных», мезонов).

B-мезон – это элементарная частица из группы сильно взаимодействующих бозонов, состоящая из , имеющая в своем составе b-кварк — один из самых тяжелых кварков. Изучение B-мезонов, в частности, важно для исследования нарушения CP-инвариантности, или просто CP-нарушения — тонкого и до конца не понятого свойства нашего мира, которое в первые мгновения после большого взрыва привело к преобладанию материи над антиматерией. Изучение рождения и распада B-мезонов и является главной задачей эксперимента LHCb.

Программа по изучению B-мезонов в этом эксперименте очень обширна. Первым пунктом в ней стоит просто надежная регистрация прелестных мезонов, измерение частоты их рождения в протонных столкновениях (то есть сечение рождение B-мезонов) и сравнение результатов с теоретическими предсказаниями. Уже эти первые данные ожидались с интересом. Дело в том, что еще несколько лет назад физиков беспокоила так называемая «b-проблема»: экспериментальные данные существенно превышали теоретические расчеты . Благодаря последним данным сейчас проблема стоит уже не так остро, но всё равно было очень интересно узнать, возникнет ли она снова на LHC с его рекордной энергией.

В препринте, появившемся на днях в архиве под номером arXiv:1009.2731, коллаборация LHCb описывает стратегию отбора событий и приводит результат измерения сечения инклюзивного рождения B-мезонов (то есть рождения B-мезонов в сопровождении любых других частиц): 75,3 ± 5,4 ± 13,0 μb в области быстрот от 2 до 6. Первая погрешность здесь статистическая, вторая — систематическая. Эти результаты сравниваются с двумя теоретическими расчетами и в пределах погрешностей согласуются с ними. Стоит, впрочем, подчеркнуть, что представленные результаты были получены на совершенно мизерной статистике — чуть больше 10 nb–1. Уже сейчас накоплено в сотни раз больше данных, а к концу 2011 года статистика должна возрасти еще в сотню раз. Ее обработка позволит существенно уточнить результаты измерения. В целом, имеющееся согласие вселяет надежду, что новой b-проблемы на LHC не возникнет и что теперь можно сфокусировать внимание на более тонких аспектах B-физики.

По материлам: