Tra i risultati presentati dai tre esperimenti riguardanti i mesoni B, tre sono le misure che rivelano sostanziali anomalie rispetto alle predizioni del Modello Standard. Sebbene ognuno dei risultati riguardi uno specifico canale di decadimento di uno dei tre mesoni sopra citati, tutti e tre i decadimenti fanno parte della generica categoria in cui, attraverso l’interazione elettrodebole, un quark b decade in un quark s e una coppia di leptoni (in questo caso specifico elettroni o muoni) con lo stesso sapore leptonico ma con carica elettrica opposta (attraverso i diagrammi di Feynman mostrati qui sotto)<\/p>\n
Queste transizioni b –>\u00a0s l+ <\/sup>l–<\/sup> sono particolarmente interessanti perch\u00e9 nel Modello Standard sono soppresse attraverso un meccanismo detto FCNC (Flavour Changing Neutral Current). In pratica, due quark con la stessa carica elettrica ma diverso sapore (ad esempio il quark b e il quark s) non possono decadere direttamente uno nell’altro. Per fare un esempio pratico: un quark b non pu\u00f2 decadere in un quark s o in un quark d emettendo un fotone o un bosone Z (mentre ad esempio pu\u00f2 decadere in un quark c o un quark u emettendo un bosone W\u00b1<\/sup>). L’effetto fisico di questa soppressione, che ha le sue origini nella particolare struttura di simmetria del Modello Standard, \u00e8 che i decadimenti del tipo FCNC sono molto rari. Tuttavia, alcuni di essi hanno dei tassi di decadimento calcolabili con buona, se non ottima, precisione dal Modello Standard. Essi sono dunque il posto ideale per cercare, in via indiretta, segnali di processi di nuova fisica non previsti dal Modello Standard che possano far variare significativamente il valore misurato di questi tassi di decadimento.<\/p>\n Il primo canale, investigato per il momento solo dall’esperimento LHCb, che mostra un’anomalia significativa rispetto alle predizioni del Modello Standard \u00e8 il decadimento B0<\/sup>s<\/sub>\u00a0–> \u03c6 \u03bc+<\/sup> \u03bc–<\/sup>. Questo decadimento \u00e8 ricostruito andando a cercare due muoni e due mesoni K di carica opposta (il mesone \u03c6 infatti decade principalmente in una coppia di mesoni K) nello stato finale. Una volta individuate queste quattro particelle, viene ricostruita la massa invariante del B0<\/sup>s<\/sub> iniziale e viene calcolato il tasso di decadimento in questo canale. La vera anomalia per\u00f2 appare quando viene misurato il tasso di decadimento in funzione del quadrato della massa invariante della coppia di muoni (denominato q2<\/sup>). Nella regione in cui q2<\/sup> \u00e8 compreso tra 2 e 5 GeV2<\/sup>, il risultato si discosta di 3.3 deviazioni standard locali (cio\u00e8 senza tenere conto del \u201clook elsewhere effect\u201d) dalla predizione del Modello Standard. La misura e la previsione teorica hanno quindi una probabilit\u00e0 inferiore all’1% di essere compatibili tra loro.<\/p>\n La seconda anomalia riguarda il decadimento B0<\/sup>\u00a0–> K* \u03bc+<\/sup> \u03bc– <\/sup>. Similmente al decadimento precedente, lo stato finale \u00e8 costituito da due muoni di carica opposta, un mesone K e un mesone \u03c0 (il K* infatti decade principalmente in una coppia K\u03c0). In questo caso, tramite la distribuzione angolare delle 4 particelle dello stato finale, \u00e8 possibile estrarre un parametro, detto P’5<\/sub>, che \u00e8 calcolato con buona precisione nel Modello Standard. La misura di questo parametro P’5 in funzione di q2 <\/sup>\u00e8 stata effettuata da tutti e tre gli esperimenti sopra citati, come mostrato nella figura sottostante. Sia ATLAS (pallini neri) che LHCb (quadratini blu) che Belle (pallini verdi) osservano una discrepanza compresa tra 2 e 3 deviazioni standard locali nella regione di q2<\/sup> compresa tra 4 e 6 GeV2<\/sup> per ATLAS e tra 4 e 8 GeV2<\/sup> per LHCb e Belle rispettivamente, rispetto a qualcuna delle predizioni teoriche (rappresentate dalle aree colorate in giallo, rosa o azzurro a seconda del gruppo di fisici teorici che ha formulato la predizione su questo parametro).<\/p>\n![\"figaux_01b\"](\"https:\/\/web.infn.it\/atlas-wp\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/figaux_01b.png\")
<\/a>![\"figaux_01a\"](\"https:\/\/web.infn.it\/atlas-wp\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/figaux_01a.png\")
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