Mesón B

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En física de partículas, los mesones B son mesones compuestos por un antiquark bottom y un up (B+
), down (B0
), extraño (BB+
c). No se cree que la combinación de un antiquark bottom y un quark top sea posible debido a la corta vida del quark top. La combinación de un antiquark bottom y un quark bottom no es un mesón B, sino bottomonio, que es algo completamente distinto.

Cada mesón B tiene una antipartícula compuesta por un quark bottom y un quark up (B−
), down (B0
), extraño (BB−
c) antiquark respectivamente.

List of B mesons

B mesons
Partícula Signatura Anti-
partícula 		Quark
contenido 		Carga Isospin
(I) 		Spin and parity,
(J)P) 		Masa de descanso
(MeV/c2) 		S C B ' Vida media (s) Decaimientos comunes a
Cargado
B meson 		B+
B−
ub+ 1 ⁠1/2⁠0−5279.34±0.120 0 + 1 (1.638±0,004)×10−12See B± modos de desintegración
Neutral
B meson 		B0
B0
db0 ⁠1/2⁠0−5279.65±0.120 0 + 1 (1.519±0,004)×10−12Ver modos de desintegración B0
Strange B meson B0
s		B0
s		sb0 0 0−5366.88±0.14−1 0 + 1 (1.515±0,004)×10−12Ver modos de desintegración B0s
Charmed B meson B+
c		B−
c		cb+ 1 0 0−6274.9±0,80 + 1 + 1 (0,510±0,009)×10−12Ver modos de desintegración B±c

B0-B0 oscilaciones

Los mesones B neutros, B0
 y B0
s, se transforman espontáneamente en sus propias antipartículas y viceversa. Este fenómeno se denomina oscilación de sabor. La existencia de oscilaciones de mesones B neutros es una predicción fundamental del Modelo Estándar de la física de partículas. Se ha medido en el B0
–B0
 sistema en aproximadamente 0,496 / picosegundos, y en el B0
s–B0
s sistema que se medirá Δms = 17,77 ± 0,10 (stat) ± 0,07 (sist) / picosegundo mediante el experimento CDF en Fermilab. Una primera estimación del límite inferior y superior de B0
s–BB0
s, previamente solo teorizada. Según el comunicado de prensa de Fermilab:

Este primer descubrimiento importante de Run 2 continúa la tradición de descubrimientos de la física de partículas en Fermilab, donde se descubrió el fondo (1977) y el top (1995) quarks. Sorprendentemente, el comportamiento extraño del B0
s (pronunciado "B sub s") mesons es realmente predicho por el Modelo Estándar de partículas y fuerzas fundamentales. El descubrimiento de este comportamiento oscilatorio es por lo tanto otro refuerzo de la durabilidad del Modelo Estándar...

Los físicos del CDF han medido previamente la tasa de las transiciones de materia-atimador para el B0
s meson, que consiste en el pesado quark inferior ligado por la fuerte interacción nuclear a un extraño antiquark. Ahora han alcanzado el estándar para un descubrimiento en el campo de la física de partículas, donde la probabilidad de una falsa observación debe ser comprobada menos de 5 en 10 millones ()⁠5/10000000⁠ = ⁠1/2000000⁠). Para el resultado del CDF la probabilidad es aún más pequeña, a 8 en 100 millones ()⁠8/100000000⁠ = ⁠1/12500000⁠).

Ronald Kotulak, escribiendo para el Chicago Tribune, calificó la partícula de "extraña" y afirmó que el mesón "podría abrir la puerta a una nueva era de la física" con sus interacciones comprobadas con el "espeluznante reino de la antimateria".El 14 de mayo de 2010, físicos del Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi informaron que las oscilaciones se desintegraban en materia con una frecuencia un 1 % mayor que en antimateria, lo que podría explicar la abundancia de materia sobre antimateria en el universo observado. Sin embargo, resultados más recientes del LHCb con muestras de datos más grandes no sugieren ninguna desviación significativa del Modelo Estándar.

Violaciones

Los mesones B son una sonda importante para explorar la cromodinámica cuántica. Diversas trayectorias de desintegración poco comunes de los mesones B son sensibles a procesos físicos fuera del modelo estándar. La medición de estas raras fracciones de ramificación establece límites para la formación de nuevas partículas. El experimento LHCb ha observado y buscado varias de estas desintegraciones, como Bs → μ+ μ−.

El 21 de febrero de 2017, la colaboración LHCb anunció que se había observado la rara desintegración de un mesón B neutro en dos kaones con carga opuesta con una significancia estadística de 5σ.

Véase también

  • B-B oscilación

Referencias

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