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Nouvelles scientifiques

 

Paris, le 19 novembre 2012

 

Expérience LHCb : première mise en évidence de la désintégration de mésons
B0s en paires de muons

 

Le 12 novembre à Kyoto (Japon), à l'occasion du colloque "Physique aux collisionneurs de hadrons" (HCP), la collaboration LHCb, dont fait partie l'IN2P3/CNRS, a présenté de fortes indications sur l'observation d'une désintégration extrêmement rare du méson B0s en une paire de muons : une première.

 

D'après les prédictions du Modèle standard, les mésons B0s - association d'un quark beau (b) et d'un quark étrange (s) – peuvent se désintégrer en paires de muons (μ+ μ-) avec une probabilité de 3 sur 1 milliard. C'est une désintégration très rare, et intéressante, car très sensible à la nouvelle physique. Les mesures de LHCb, issues de données prises en 2011 et 2012, aboutissent à une valeur de 3,2 sur un milliard. Comme l'a affirmé Pierluigi Campana, porte-parole de la collaboration LHCb, cette valeur est en très bon accord avec les prédictions théoriques. Une mesure précise de ce mode de désintégration apportera de fortes contraintes sur certains modèles physiques au-delà du Modèle standard. La probabilité que cet excès d'événements soit dû à une fluctuation statistique du bruit de fond est de 0,05 % soit un écart standard de 3,5 sigma. Il faudra atteindre 5 sigma pour pouvoir qualifier ces observations de découverte.

Les équipes des laboratoires IN2P3 impliquées(1) ont joué un rôle important dans la construction des calorimètres et du système de déclenchement de premier niveau et ont eu un fort impact dans les analyses qui ont conduit à ces nouveaux résultats.

 

 

Un faisceau de protons entre dans le détecteur LHCb, à gauche, créant un méson B0 qui se désintègre en deux muons (traces violettes qui traversent complètement le détecteur). Crédit : LHCb/Cern

 

Distribution de masse invariante des deux muons dans la région de faible bruit de fond. Crédit : LHCb/Cern

 

 

(1) Centre de physique des particules de Marseille - CPPM (CNRS/Aix-Marseille Université), Laboratoire de l'accélérateur linéaire - LAL (CNRS/Université Paris Sud)), Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de physique des particules - Lapp (CNRS/Université de Savoie), Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies - LPNHE (CNRS/Université Pierre et Marie Curie/ Université Paris Diderot), Laboratoire de physique corpusculaire de Clermont-Ferrand - LPC Clermont (CNRS/Université Blaise Pascal).

 

Pour en savoir plus

Contact chercheur

  • Elie Aslanides
  • Renaud Le Gac
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