NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2013/uiterst-zeldzame-vervallen-van-beauty-mesonen-ontdekt-nr-23/

Geprint op :
10 december 2018
22:56:28

Wetenschappers zijn lang op zoek geweest naar bewijs dat Bs-mesonen, deeltjes die bestaan uit een beauty-quark en een strange-quark, kunnen vervallen naar een eindtoestand van twee muonen. In 2012 vonden de onderzoekers van dit programma een eerste hint dat dit verval bestaat. Dit jaar wisten ze het verval dan ook echt te bewijzen. Zij deden dat met behulp van het LHCb-experiment van de deeltjesversneller op CERN, bij Genève.

Experiment versus standaardmodel
Het proces waarbij een B-meson vervalt in twee muonen betreft een botsing tussen een beauty-quark en een anti-strange-quark, waarbij de deeltjes elkaar vernietigen. In het standaardmodel van de deeltjesfysica is dit verval zeer sterk onderdrukt, waardoor het heel zelden voorkomt. Het proces kan namelijk alleen plaatsvinden met behulp van quantumfluctuaties, een proces waarbij gedurende zeer korte tijd nieuwe deeltjes ontstaan. Door rekening te houden met de effecten van quantumfluctuaties, kunnen natuurkundigen dus op zoek gaan naar nieuwe, tot nu toe onbekende deeltjes of krachten.  Onderzoekers wisten voor het eerst het bestaan van het B-mesonverval te bewijzen door de meetgegevens van het LHCb- en het CMS-experiment te combineren. Hun vondst is vooralsnog consistent met de voorspelling van het standaardmodel.

Behalve het bewijs dat een Bs-meson kan vervallen in twee muonen, zoeken de onderzoekers ook naar nog zeldzamere gebeurtenissen waarbij een Bd-deeltje (bestaande uit een beauty-quark en een anti-down-quark) naar twee muonen vervalt. Het einddoel van dit onderzoek is de verhouding van deze twee vervalprocessen in kaart te brengen. Door de verhouding experimenteel vast te stellen, kunnen de wetenschappers de geldigheid van het standaardmodel op de proef stellen.