LHCb -samarbetet har rapporterat ett spännande nytt resultat i sin strävan att testa en nyckelprincip i standardmodellen som kallas leptonuniversalitet. Även om det inte är statistiskt signifikant, fyndet - en möjlig skillnad i beteendet hos olika typer av leptonpartiklar - ljuder med andra tidigare resultat. Om det bekräftas, när mer data samlas in och analyseras, resultaten skulle signalera en spricka i standardmodellen.

Leptonuniversalitet är tanken att alla tre typer av laddade leptonpartiklar - elektroner, muoner och taus - interagerar på samma sätt med andra partiklar. Som ett resultat, de olika leptontyperna bör skapas lika ofta vid partikeltransformationer, eller "förfaller, "när skillnader i deras massa redovisas. Men vissa mätningar av partikelförfall som gjorts av LHCb -teamet och andra grupper under de senaste åren har indikerat en möjlig skillnad i deras beteende. Tagen separat, dessa mätningar är inte tillräckligt statistiskt signifikanta för att hävda att leptonuniversalitet bryts och därmed en spricka i standardmodellen, men det är intressant att antydningar om skillnad har dykt upp i olika partikelförfall och experiment.

Det senaste LHCb-resultatet är det första testet av leptonuniversalitet som gjorts med hjälp av sönderfall av skönhetsbaryoner-trekvarkpartiklar som innehåller minst en skönhetskvark. Siktning av proton -protonkollisionsdata vid energierna 7, 8 och 13 TeV, LHCb -forskarna identifierade skönhetsbaroner som kallas Λb0 och räknade hur ofta de förfallit till en proton, en laddad kaon och antingen en muon och antimuon eller en elektron och antielektron.

Teamet tog sedan förhållandet mellan dessa två förfallande hastigheter. Om leptonuniversaliteten håller, detta förhållande bör vara nära 1. En avvikelse från denna förutsägelse kan därför signalera ett brott mot leptonuniversalitet. En sådan kränkning kan orsakas av närvaron i sönderfallet av en aldrig tidigare upptäckt partikel som inte förutses av standardmodellen.

Teamet fick ett förhållande något under 1 med en statistisk signifikans på cirka 1 standardavvikelse, långt under de 5 standardavvikelserna som krävs för att hävda en verklig skillnad i förfallande priser. Forskarna säger att resultatet pekar i samma riktning som andra resultat, som har observerat tips om att sönderfall till ett muon -antimuon -par förekommer mindre ofta än de hos ett elektron -antielektronpar, men de betonar också att det behövs mycket mer data för att avgöra om denna märklighet i leptons beteende är här för att stanna eller inte.