LHCb confirma una anomalía observada por ATLAS a 2.8 sigmas en bariones lambda bellos

Las predicciones del modelo estándar para la física de los hadrones son difíciles de calcular. Por ello se usan modelos que las aproximan. El experimento ATLAS en el LHC observó una anomalía a 2.8 sigmas en el cociente entre dos desintegraciones del barión lambda bello; una en un mesón psi excitado y un barión lambda, y la otra en un mesón psi no excitado y un barión lambda. Se acaba de publicar que el experimento LHCb ha confirmado esta anomalía. ¿Se oculta nueva física en esta anomalía? Quizás, pero la hipótesis más parsimoniosa es que hay errores sistemáticos en la estimación teórica. Habrá que estar al tanto de la evolución de esta anomalía.

Recuerdo la composición en quarks de valencia de los bariones Λ0b = (udb), y Λ0 = (uds), y de los mesones J/ψ = ψ(1S) = (cc), y ψ’ = ψ(2S) = (cc). Según el modelo covariante para los quarks se predice que B(Λ0b → ψ(2S) Λ0)/B(Λ0b → J/ψ Λ0) = 0.8 ± 0.1. El experimento ATLAS en el LHC estimó en 2015 que B(Λ0b → ψ(2S)Λ0)/B(Λ0b → J/ψ Λ0) = 0.501 ± 0.033 ± 0.019, un valor que difiere a 2.8 sigmas de la predicción teórica. El experimento LHCb estima ahora que B(Λ0b → ψ(2S)Λ0)/B(Λ0b → J/ψ Λ0) = 0.513 ± 0.023 ± 0.016 ± 0.011, que confirma el resultado ATLAS. Por cierto, el resultado de ATLAS se basó en el análisis de 20.6 /fb (inversos de femtobarn) de colisiones a 8 TeV c.m. El nuevo resultado de LHCb se basa en 3 /fb de colisiones a 7 y 8 TeV c.m.

Para este tipo de estudios de desintegraciones de hadrones bellos, los resultados de LHCb son más confiables que los de ATLAS (y de hecho tienen menor incertidumbre de error). Así que el nuevo resultado es una buena noticia para los amantes de las desviaciones respecto a las predicciones del modelo estándar. Los artículos son ATLAS Collaboration, “Measurement of the branching ratio Γ(Λ0b→ψ(2S)Λ0)/Γ(Λ0b→J/ψΛ0) with the ATLAS detector,” Physics Letters B 751: 63-80 (2015), doi: 10.1016/j.physletb.2015.10.009arXiv:1507.08202 [hep-ex], y LHCb Collaboration, “Measurement of the ratio of branching fractions of the decays Λ0b→ψ(2S)Λ and Λ0b→J/ψΛ,” arXiv:1902.02092 [hep-ex].



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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 8 febrero, 2019
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