El Mesó B estrany és un tipus de partícula subatòmica inestable coneguda com a mesó. És notable per la seva capacitat observada de canviar espontàniament a la seva pròpia antipartícula i tornar-hi, un fenomen rar conegut com a oscil·lació de partícules.
Com que les propietats d'aquesta oscil·lació i altres desintegracions rares de la partícula són predites amb molta precisió pel Model Estàndard de la física de partícules, l'estrany mesó B és de gran interès per als científics. Experiments en instal·lacions com el Fermilab i el Gran Col·lisionador d'Hadrons estudien la partícula per provar els límits del Model Estàndard i buscar nova física. L'estrany mesó B està compost per dues partícules elementals: un antiquark inferior i un quark estrany.
Oscil·lacions B–B Els mesons B estranys són coneguts per la seva capacitat d'oscil·lar entre matèria i antimatèria mitjançant un diagrama de caixa amb mesurat per l'experiment CDF al Fermilab. És a dir, un mesó compost per un quark inferior i un antiquark estrany, el mesó B estrany, pot transformar-se espontàniament en un antiquark inferior i un parell de quarks estranys, el mesó B estrany, i viceversa.
El 25 de setembre de 2006, Fermilab va anunciar que havia afirmat haver descobert l'oscil·lació del mesó Bs, només teoritzada anteriorment. Segons el comunicat de premsa de Fermilab:
Aquest primer descobriment important de la segona fase continua la tradició de descobriments de física de partícules al Fermilab, on es van descobrir els quarks inferior (1977) i superior (1995). Sorprenentment, el comportament estrany dels mesons B_s (pronunciat "B sub s") està realment predit pel Model Estàndard de partícules i forces fonamentals. El descobriment d'aquest comportament oscil·latori és, doncs, un altre reforç de la durabilitat del Model Estàndard... Els físics del CDF han mesurat prèviament la taxa de les transicions matèria-antimatèria per al mesó B_s, que consisteix en el quark inferior pesat unit per la interacció nuclear forta a un antiquark estrany. Ara han aconseguit l'estàndard per a un descobriment en el camp de la física de partícules, on s'ha de demostrar que la probabilitat d'una observació falsa és inferior a uns 5 entre 10 milions (5/10.000.000). Per al resultat del CDF, la probabilitat és encara menor, de 8 entre 100 milions (8/100.000.000).
Ronald Kotulak, escrivint per al Chicago Tribune, va qualificar la partícula d'"estranya" i va afirmar que el mesó "pot obrir la porta a una nova era de la física" amb les seves interaccions provades amb el "fantasmal regne de l'antimatèria".
Una millor comprensió del mesó és un dels principals objectius de l'experiment LHCb dut a terme al Gran Col·lisionador d'Hadrons. El 24 d'abril de 2013, els físics del CERN de la col·laboració LHCb van anunciar que havien observat per primera vegada la violació CP en la desintegració de mesons B estranys. Els científics van descobrir que el mesó Bs es desintegrava en dos muons per primera vegada, i els experiments del Gran Col·lisionador d'Hadrons posen en dubte la teoria científica de la supersimetria.
La física del CERN, Tara Shears, va descriure les observacions de violació de CP com una "verificació de la validesa del Model Estàndard de la física".
Desintegracions rares Les rares desintegracions del mesó B s són una prova important del Model Estàndard. La fracció de ramificació del mesó b estrany a un parell de muons es prediu amb molta precisió amb un valor de Br(Bs → μ+μ−) SM = (3,66 ± 0,23) × 10−9. Qualsevol variació d'aquesta taxa indicaria una possible física més enllà del Model Estàndard, com ara la supersimetria. La primera mesura definitiva es va fer a partir d'una combinació de dades experimentals de LHCb i CMS:
Aquest resultat és compatible amb el Model Estàndard i estableix límits a les possibles extensions.
Referències
Categoria:Mesons