Стандартной моделью в физике элементарных частиц называют общую модель, описывающую известные виды элементарных частиц, их поведение и взаимодействие. При этом Стандартная модель не объясняет природу происходящих процессов. В ней не описаны гравитация и такие феномены, как темная материя и темная энергия.

Уже долгое время ученые пытаются выйти за рамки Стандартной модели, выискивая ее изъяны и не описанные в ней частицы. Среди прочего модель предсказывает, что нейтральный Б-мезон (мезоны состоят из двух кварков) в редких случаях может распадаться на парю мюонов (которые, как и электроны, относятся к лептонам). Это чрезвычайно редкое событие может происходить примерно в четырех случаях распада из миллиарда. При этом сами Б-мезоны тоже являются очень редкими и нестабильными частицами. Они образуются либо в искусственных условиях в ускорителях частиц на Земле, либо при взаимодействии высокоэнергетических космических лучей.

Две группы ученых, работающих в ЦЕРНе на Большом адронном коллайдере, пытались подтвердить или опровергнуть мюонный распад Б-мезонов. В 2013 году они опубликовали результаты своих исследований. Обе группы не смогли подтвердить факты распада с достаточной доверительной вероятностью. Теперь же, объединив собранные данные в одно исследование, они опубликовали новую работу. Ученым удалось подтвердить, что Б-мезоны действительно в редких случаях распадаются на мюоны, как это и предсказывает Стандартная модель.

«За несколько десятилетий Стандартная модель успешно проходила экспериментальные испытания много раз. И все-таки, она все еще не отвечает на фундаментальные вопросы о природе Вселенной». – говорят авторы исследования в своем заявлении.

В прошлом месяце Большой адронный коллайдер возобновил работу после длившейся два года модернизации. До нее он успешно доказал существование бозона Хиггса, частицы, предсказанной в рамках Стандартной модели. Теперь же задачей крупнейшего ускорителя частиц в мире станет поиск и объяснение природы темной материи, которая все еще остается загадкой для ученых.

Ссылка: phys.org

Обсудить