La colaboración LHCb anunció el 3 de noviembre de 2026, en un seminario en el CERN, la primera evidencia obtenida por un solo experimento del decaimiento de una partícula beauty en un par de muones, conocido como Bd en μ+μ−. El proceso es tan raro que, según el Modelo Estándar, ocurriría solo una vez cada 10.000 millones de partículas beauty.
No se trata aún de un descubrimiento definitivo. Los datos de 2024 y 2025, recogidos tras la modernización del detector, mostraron la señal con 3,0 desviaciones estándar. Al combinarlos con datos de 2011 a 2018, la significación llegó a 3,2 desviaciones estándar, por encima del umbral de 3 usado para hablar de evidencia, pero por debajo de las 5 exigidas para un descubrimiento en física de partículas. La Universidad de Cambridge señala además que el trabajo aún no ha pasado revisión por pares.
La búsqueda dura más de 40 años: comenzó a principios de la década de 1980 con el experimento CLEO, en la Universidad Cornell, e incluyó una afirmación conjunta de LHCb y CMS en 2015 que no se confirmó en análisis posteriores con datos hasta 2018. El decaimiento Bs en μ+μ−, ya observado, ocurre unas tres veces cada mil millones de decaimientos; el Bd es unas 30 veces más raro.
El avance fue posible gracias a la modernización de 2024, que permitió recoger datos a un ritmo cinco veces mayor que entre 2010 y 2018, y al uso de técnicas de aprendizaje automático para separar la señal del enorme ruido de fondo. El experimento LHCb registra cientos de millones de colisiones de protones por segundo, con un flujo de datos de 4 terabytes por segundo.
En el mismo análisis, el equipo obtuvo las medidas más precisas realizadas hasta ahora del decaimiento Bs en μ+μ−, incluido un tiempo de vida efectivo de 1,60 ± 0,16 ± 0,01 picosegundos, en acuerdo con la predicción del Modelo Estándar. El resultado, por tanto, restringe posibles partículas nuevas en lugar de señalar una desviación del modelo: decaimientos tan raros son sensibles a partículas demasiado pesadas para producirse directamente en el LHC.
El siguiente paso es confirmar el decaimiento con 5 desviaciones estándar. El CERN cita el inicio del HiLumi LHC en 2030 y una nueva modernización de LHCb a mediados de la próxima década, que podrían aumentar la tasa de recogida de datos en otro orden de magnitud.
Crédito de la imagen: vista del experimento LHCb (Imagen: CERN).
Fontes
- CERN: LHCb finds evidence of one-in-ten-billion particle decay
- INFN: LHCb finds evidence of one-in-ten-billion particle decay
- University of Cambridge: Physicists knock at the door of the zeptoverse
- LHCb outreach: Evidence for the decay B0→μ+μ−
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