Tìm tín hiệu trong hàng tỷ lần phân rã
Tại CERN, nơi đường hầm máy gia tốc LHC chạy dưới khu vực biên giới Thụy Sĩ và Pháp, các chùm proton được cho va chạm ở năng lượng cao. Những va chạm này sinh ra vô số hạt tồn tại trong những khoảng thời gian vô cùng ngắn. Trong số đó có meson B trung hòa, thường ký hiệu B⁰, chứa một quark beauty và một phản quark thuộc họ quark nhẹ, hoặc cấu hình phản hạt tương ứng. Hạt chỉ sống trung bình khoảng 1,5 phần nghìn tỷ giây trước khi biến đổi thành những hạt khác.
Nhóm phân tích do nhà vật lý Harry Cliff thuộc University of Cambridge đứng đầu tập trung vào kênh B⁰ → μ⁺μ⁻: một meson B trung hòa tạo ra muon và phản muon. Đây không phải kiểu phân rã thông thường. Theo University of Cambridge, xác suất xảy ra xấp xỉ một trên mười tỷ, khiến tín hiệu bị chìm giữa lượng nền đồ sộ từ các va chạm proton. Nhiều năm dữ liệu và khả năng phân biệt hạt chính xác là điều kiện cần để thấy được dấu vết của quá trình hiếm có ấy.
Nâng cấp thiết bị và sức mạnh của phân tích dữ liệu
Thí nghiệm LHCb được thiết kế để nghiên cứu hạt chứa quark beauty, qua đó kiểm tra những dự đoán cực kỳ chính xác của vật lý hạt. Bước nâng cấp quan trọng của LHCb giúp các nhà khoa học khai thác lượng dữ liệu lớn hơn từ năm 2024 và 2025.
