De LHCb-samenwerking heeft een intrigerend nieuw resultaat gerapporteerd in haar zoektocht naar het testen van een sleutelprincipe van het standaardmodel, lepton-universaliteit genaamd. Hoewel niet statistisch significant, de bevinding - een mogelijk verschil in het gedrag van verschillende soorten leptondeeltjes - sluit aan bij andere eerdere resultaten. Indien bevestigd, naarmate er meer gegevens worden verzameld en geanalyseerd, de resultaten zouden wijzen op een barst in het standaardmodel.

Lepton-universaliteit is het idee dat alle drie de typen geladen leptondeeltjes—elektronen, muonen en taus - werken op dezelfde manier samen met andere deeltjes. Als resultaat, de verschillende lepton-types moeten even vaak worden gecreëerd in deeltjestransformaties, of "vervalt, zodra er rekening wordt gehouden met verschillen in hun massa. sommige metingen van deeltjesverval die het LHCb-team en andere groepen de afgelopen jaren hebben gedaan, hebben een mogelijk verschil in hun gedrag aangetoond. Afzonderlijk genomen, deze metingen zijn niet statistisch significant genoeg om te beweren dat de universaliteit van lepton is verbroken en dus een scheur in het standaardmodel, maar het is intrigerend dat er hints van een verschil zijn opgedoken in verschillende deeltjesverval en experimenten.

Het laatste LHCb-resultaat is de eerste test van de universaliteit van lepton die is uitgevoerd met behulp van het verval van schoonheidsbaryonen - drie-quarkdeeltjes die ten minste één schoonheidsquark bevatten. Het doorzoeken van proton-protonbotsingsgegevens bij energieën van 7, 8 en 13 TeV, de LHCb-onderzoekers identificeerden schoonheidsbaryons genaamd Λb0 en telden hoe vaak ze vervallen tot een proton, een geladen kaon en ofwel een muon en antimuon of een elektron en anti-elektron.

Het team nam vervolgens de verhouding tussen deze twee vervalsnelheden. Als de universaliteit van lepton geldt, deze verhouding zou dicht bij 1 moeten liggen. Een afwijking van deze voorspelling zou daarom kunnen wijzen op een schending van de universaliteit van lepton. Een dergelijke overtreding kan worden veroorzaakt door de aanwezigheid in het verval van een nooit eerder gespot deeltje dat niet voorspeld is door het standaardmodel.

Het team behaalde een ratio iets onder de 1 met een statistische significantie van ongeveer 1 standaarddeviatie, ruim onder de 5 standaarddeviaties die nodig zijn om een ​​echt verschil in de vervalsnelheden te claimen. De onderzoekers zeggen dat het resultaat in dezelfde richting wijst als andere resultaten, die aanwijzingen hebben waargenomen dat verval naar een muon-antimuonpaar minder vaak voorkomt dan die naar een elektron-anti-elektronenpaar, maar ze benadrukken ook dat er veel meer gegevens nodig zijn om te bepalen of deze eigenaardigheid in het gedrag van leptonen een blijvertje is of niet.