3 ноября 2026 года коллаборация LHCb сообщила на семинаре в ЦЕРН о свидетельстве распада нейтрального мезона B_d⁰ на мюон и антимюон: B_d⁰ → μ⁺μ⁻. На данных, собранных в 2024 и 2025 годах обновлённым детектором, статистическая значимость сигнала составила 3,0 стандартного отклонения. После объединения с данными 2011–2018 годов она выросла до 3,2.

Этого достаточно, чтобы говорить о свидетельстве, но не о подтверждённом наблюдении. В физике частиц для последнего обычно используют порог в пять стандартных отклонений. LHCb представила работу к публикации, а результат пока согласуется с предсказаниями Стандартной модели.

Как редкий распад помогает искать влияние неизвестных частиц

Распад B_d⁰ → μ⁺μ⁻ происходит примерно один раз на десять миллиардов распадов B_d⁰, согласно расчётам Стандартной модели. Именно поэтому его трудно заметить среди огромного числа других событий. После обновления LHCb начал собирать данные примерно в пять раз быстрее, чем в период 2010–2018 годов. Для отделения слабого сигнала от фона команда также использовала методы машинного обучения.

Мюоны в этом распаде не обязательно несут всю информацию о процессе. Квантовые эффекты позволяют другим частицам повлиять на вероятность распада, даже если эти частицы слишком тяжёлые для прямого рождения при столкновении протонов в Большом адронном коллайдере. Физики не наблюдают такую частицу напрямую, а проверяют, не изменилась ли частота редкого распада по сравнению с точным теоретическим прогнозом.

Представим расчёт, по которому один определённый исход должен появляться в среднем раз на десять миллиардов случаев. Если дополнительное влияние немного увеличит или уменьшит эту вероятность, разницу можно заметить только на большом наборе событий. Один необычный случай сам по себе ничего не доказывает: нужно оценить, насколько легко случайные колебания могли дать похожий сигнал.

В нынешнем анализе такое отклонение от полного отсутствия сигнала оценивается в 3,2 стандартного отклонения после объединения данных. Однако результат не достиг порога в 5 стандартных отклонений и сам по себе не доказывает существование новых частиц. Описание результата опубликовано на сайте ЦЕРН. С публикацией и доработкой научных материалов можно ознакомиться в разделе подготовки научных статей.

Схема показывает, как измерение частоты редкого распада B_d⁰ сравнивают с предсказанием Стандартной модели, чтобы искать возможные косвенные отклонения.

Фото: 12019 / Pixabay