La collaboration LHCb a annoncé le 3 novembre 2026, lors d’un séminaire au CERN, la première preuve obtenue par une seule expérience de la désintégration d’une particule beauty en une paire de muons, connue sous le nom de Bd en μ+μ−. Le processus est si rare que, selon le modèle standard, il ne se produirait qu’une fois sur 10 milliards de particules beauty.
Il ne s’agit pas encore d’une découverte définitive. Les données de 2024 et 2025, recueillies après la modernisation du détecteur, ont montré le signal à 3,0 écarts-types. Combinées aux données de 2011 à 2018, la significativité a atteint 3,2 écarts-types, au-dessus du seuil de 3 utilisé pour parler de preuve, mais en dessous des 5 exigés pour une découverte en physique des particules. L’université de Cambridge précise en outre que le travail n’a pas encore été évalué par les pairs.
La recherche dure depuis plus de 40 ans : elle a commencé au début des années 1980 avec l’expérience CLEO, à l’université Cornell, et a connu une affirmation conjointe de LHCb et CMS en 2015, non confirmée par des analyses ultérieures portant sur des données jusqu’en 2018. La désintégration Bs en μ+μ−, déjà observée, se produit environ trois fois par milliard de désintégrations ; la désintégration Bd est environ 30 fois plus rare.
Cette avancée a été rendue possible par la modernisation de 2024, qui a permis de collecter des données à un rythme cinq fois supérieur à celui de 2010 à 2018, et par l’utilisation de techniques d’apprentissage automatique pour séparer le signal de l’immense bruit de fond. L’expérience LHCb enregistre des centaines de millions de collisions de protons par seconde, avec un flux de données de 4 téraoctets par seconde.
Dans la même analyse, l’équipe a obtenu les mesures les plus précises jamais réalisées de la désintégration Bs en μ+μ−, dont une durée de vie effective de 1,60 ± 0,16 ± 0,01 picoseconde, en accord avec la prédiction du modèle standard. Le résultat restreint donc d’éventuelles nouvelles particules plutôt que de signaler un écart par rapport au modèle : des désintégrations aussi rares sont sensibles à des particules trop lourdes pour être produites directement au LHC.
L’étape suivante consiste à confirmer la désintégration à 5 écarts-types. Le CERN cite le démarrage du HiLumi LHC en 2030 et une nouvelle modernisation de LHCb au milieu de la prochaine décennie, qui pourraient augmenter le taux de collecte de données d’un ordre de grandeur supplémentaire.
Crédit image : vue de l’expérience LHCb (Image : 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−
Transparence : cet article a été produit avec l’aide de l’intelligence artificielle, à partir de sources publiques et officielles, les faits ayant été vérifiés dans les sources originales indiquées ci-dessus. Consultez les sources originales pour les détails techniques complets.
Muse
