Belle II obtiene la medida más precisa de la vida media del leptón tau

Por Francisco R. Villatoro, el 14 septiembre, 2014. Categoría(s): Ciencia • Física • Noticia CPAN • Physics • Science

Dibujo20140914 SuperKEKB - BelleII - colliders

Determinar con gran precisión la vida media del leptón tau es importante para comprobar la universalidad de los leptones: Según el modelo estándar el acoplo del bosón W a todos los leptones (electrón, muón y leptón tau) es idéntico. El detector Belle II en el colisionador KEK, Tsukuba, Japón, ha obtenido la medida más precisa hasta el momento τ = (290,17 ± 0,62) × 10–15 s (cuyo error es 1,6 veces menor que el valor del PDG). También han determinado la diferencia relativa entre la vida media del leptón y del antileptón tau, obteniendo |τ(τ+)–τ(τ)|/τ < 7,0 × 10–3 al 90% CL.

Estos resultados que confirman las predicciones del modelo estándar nos los ha contado Mikhail Shapkin (Belle Collaboration), «Measurement of the lifetime of tau-lepton,» The 13th International Workshop on Tau Lepton Physics, Aachen, Germany, 15-19 September, 2014 [PDF slides].

Dibujo20140914 tests lepton universality in the standard model

Dibujo20140914 tau lepton lifetime - several measurements

La nueva medida de la universalidad de los leptones es importante porque hasta ahora se observaba una desviación a 2,6 sigmas respecto a las predicciones del modelo estándar, en concreto, se tenía 2 BR(W→τν) /(BR (W→μν)+BR(→eν)) = 1,066 ± 0,025. Por supuesto, se trata de una desviación tan pequeña que en física de partículas lo habitual es que sea debida a fluctuaciones estadísticas; pero la confirmación requiere que las nuevas medidas reduzcan dicha discrepancia.

Dibujo20140914 belle ii result for lepton universality

Así ha ocurrido con la nueva medida de Belle II: BR(W→τν)/BR (W→μν) = 1,0041 ± 0,0035, compatible con la predicción del modelo estándar. Hay que destacar que una medida tan precisa como la de Belle II será difícil de obtener con otros detectores (como LHCb en el LHC del CERN).



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