Physicists detect asymmetry in particle decay, closing gap in physics mystery
Researchers at CERN have found the first direct evidence that beauty baryons decay differently depending on matter versus antimatter—a phenomenon called CP violation. This 3.9-sigma discovery helps explain why the universe contains matter rather than equal amounts of matter and antimatter, with implications for fundamental physics theories underlying particle accelerators and quantum computing.
Originaltitel: First evidence of <em>CP</em> violation in beauty baryon to charmonium decays
**CP-brott detekteras erstgången i skönhetsbaryonsönderfalls** LHCb-experimentet har påvisat CP-brott i sönderfallet av Lambda-b-baryoner med statistisk signifikans på 3,9 sigma — första beviset för denna asymmetri inom skönhetsbaryonfysik. Mätningen visar en CP-asymmetridifferens på 4,31 procent mellan två sönderfallskanaler när tidigare resultat kombineras. Forskarna använde proton-proton-kollisionsdata från 2015–2018 motsvarande 6 femtobarns integrerad luminositet. Uppsala universitet deltog i arbetet tillsammans med holländska och schweiziska institutioner. CP-brott är grundläggande för att förstå materias asymmetri i universum. Denna upptäckt öppnar väg för att testa standardmodellens gränser inom tyngre kvarksektorn och kan belysa nya fysik bortom dagens modeller. För leverantörer av detektorteknik och analyssoftware för högenergifysik indikerar resultatet fortsatt investeringsbehov i precisionmätningar av sällsynta processer.
<p>A study of the difference in the <em>CP</em> asymmetries between <em>Λ<sup>0</sup><sub>b</sub> → J/ψpπ<sup>-</sup> </em>and <em>Λ<sup>0</sup><sub>b</sub> → J/ψpK<sup>-</sup></em> decays, Δ<em>A</em><sub>CP</sub>, is performed using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment in the years 2015-2018, corresponding to an integrated luminosity of 6fb<sup>-1</sup>. This quantity is measured to be Δ<em>A</em><sub>CP</sub> = (4.03±1.18±0.23)%, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. When combined with the previous LHCb result, a value of Δ<em>A</em>CP = (4.31±1.06±0.28)% is obtained, corresponding to a significance of 3.9σ against the <em>CP</em> symmetry hypothesis. Studies of triple-product asymmetries, which provide an additional probe of <em>CP</em> violation, show no significant deviation from <em>CP</em> symmetry. </p>