Belle II et LHCb disent adieu à la violation de l’universalité des leptons dans les mésons B

Il existe de nombreux écarts entre les observations du collisionneur de particules et les prédictions du modèle standard. La plus célèbre est peut-être la violation de l’universalité des leptons dans les mésons B : ils semblaient se désintégrer davantage en électrons qu’en muons, alors que le modèle standard prédit qu’il ne devrait y avoir aucune différence. Mais à mesure que les données se sont accumulées, Belle II (KEK, Japon) et LHCb (LHC, CERN) ont réduit la signification statistique de cet écart. Ils sont publiés dans Lettre d’examen physiques (PRL) deux articles qui confirment la prédiction du modèle standard. Belle II utilise les désintégrations semileptoniques des mésons B pour estimer que ℬ(B→Xeν) / ℬ(B→Xμν) = 1,007 ± 0,009(stat) ± 0,019(syst), après analyse de 189 fb⁻¹ de collisions électron-positon ; c’est la vérification la plus précise de l’universalité des leptons. Un résultat spectaculaire qui combiné à celui de LHCb pour les désintégrations leptoniques ne laisse guère de doute sur l’université leptonique de la Nature.

Le résultat de LHCb est publié dans deux articles, un dans PRL et un dans PRD, mais je vous en ai déjà parlé lors de sa parution sur arXiv (LCMF, 21 décembre 2022). Après analyse de 9 fb⁻¹ de collisions proton-proton, les valeurs des rapports R sont estimées_K = ℬ(B⁺ → K⁺ μ⁺ μ⁻) / ℬ(B⁺ → K⁺ e⁺ e⁻), y R_K* = ℬ(B⁰ → K*⁰ μ⁺ μ⁻) / ℬ(B⁰ → K*⁰ e⁺ e⁻), par q² bas (0,1 < q² < 1,1 GeV²/c⁴) y para q² central (1.1 < q² < 6.0 GeV²/c⁴), resultando un valor in excelente acuerdo con the predicción del modelo estándar. En concret, R_K(q² bas) = 0,994^+0,094_−0,087R_K(q² central) = 0,949^+0,048_−0,0477R_K*(q² bas) = 0,927^+0,099_−0,093yR_K*(q² central) = 1,027^+0,077_−0,073où q² est la masse invariante des deux leptons (q² bas signifie 0,1 < q² < 1,1 GeV² y q² central 1,1 < q² < 6,0 GeV²). Conforme se acumulan datos en las colisiones del LHC los resultados de LHCb para la física de los mesones B (que incluyen el quark bottom) son cada vez más precisos y, al mismo tiempo, son cada vez más parecidos a las predicciones del modelo estándar. La esperanza de que haya señales de nueva física escondidas en estas colisiones se desvanece.

Comme je l’ai déjà commenté à l’époque, notre joie dans un puits. Le modèle standard sort renforcé, vainqueur comme Cid Campeador. Les articles sont Belle II Collaboration, “Test of Light-Lepton Universality in the Rates of Inclusive Semileptonic B-Meson Decays at Belle II,” Phys. Rev. Lett. 131:051804 (02 août 2023), doi : https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.051804, arXiv:2301.08266 [hep-ex] (19 janvier 2023); Collaboration LHCb, « Test d’universalité des leptons dans b → s ℓ⁺ ℓ⁻ Désintégrations », Phys. Rév. Lett. 131 : 051803 (02 août 2023), doi : https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.051803, arXiv:2212.09152 [hep-ex] (28 décembre 2022); Collaboration LHCb, « Mesure des paramètres d’universalité des leptons dans les désintégrations B⁺ → K⁺ ℓ⁺ ℓ⁻ et B₀ → K*₀ ℓ⁺ ℓ⁻ », Phys. Rév. D 108 : 032002 (02 août 2023), arXiv:2212.09153 [hep-ex] (18 décembre 2022). Plus d’informations dans Katherine Wright, “Standard Model Stays Strong for Leptons,” APS Physics 16 : s91 (02 août 2023), https://physics.aps.org/articles/v16/s91.

Ceux qui ont besoin de plus d’informations sur ce sujet (parce que je ne veux pas répéter ce que j’ai déjà dit de nombreuses fois) peuvent se référer à mes articles précédents : “LHCb confirme l’universalité leptonique du modèle standard dans les désintégrations des quarks du fond”, LCMF , 21 déc. 2022 ; “Nouveaux résultats de LHCb sur la violation de l’universalité des leptons”, LCMF, 23 octobre 2021 ; « LHCb observe une anomalie d’universalité des leptons sigma 3.1 », LCMF, 24 mars 2021 ; “ATLAS (LHC) exclut l’anomalie d’universalité des leptons observée par le LEP-2”, LCMF, 10 août 2020 ; “Le dernier résultat de LHCb sur l’universalité des leptons réduit l’anomalie de 2,6 sigma à 2,5 sigma”, LCMF, 22 mars 2019 ; « Nouveau résultat de LHCb sur la violation de l’universalité des leptons dans le paramètre R(D*) », LCMF, 28 avril 2018 ; « LHCb observe une autre anomalie associée à l’universalité des leptons », LCMF, 20 novembre 2017 ; « L’universalité des leptons dans le modèle standard en question », LCMF, 02 sept. 2015 ; « L’anomalie du méson B dans la revue Nature », LCMF, 09 juin 2017 ; “LHCb B meson anomaly grows after Moriond EW 2017”, LCMF, 02 avril 2017 ; entre autres.