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Medición del tiempo de vida media del
mesón Bs0 usando el
canal semi-leptónico.Poniendo a prueba el Modelo Estándar
Jorge Martínez Ortega
N(t) = N0e-t/𝛕
¿Qué significa vida media?
● Es un sistema compuesto por un antiquark b y un quark s.
● Es producto de las colisiones que ocurren en los colisionadores de partículas.
● Es una superposición de dos eigenestados de masa, con masa promedio m(Bs
0) = 5366.3±0.6 MeV/c2
¿Qué es el mesón Bs0?
¿Qué es el canal semi-leptónico?
Sin embargo, existe otros que también son importantes.
¿Qué aprendemos midiendo el tiempo de vida del mesón Bs
0?● El Modelo Estándar de Física de Partículas es, probablemente, la
teoría más exitosa construida hasta ahora, en cuanto a la precisión en la confirmación de sus predicciones.
● Existe una aproximación del SM que permite simplificar los cálculos de los mesones que contienen un quark pesado (c,b), la Heavy Quarck Expansion Theory, un teoría efectiva que permite escribir las propiedades físicas en términos de potencias inversas de la masa del quark pesado:
● La HQET predice:
¿Dónde se hacen este tipo de mediciones?
Detector D0
¿Cómo sabemos que es un Bs?
¡Nos hace falta momentum!
Longitud transversal de decaimiento:
Por otro lado, se relaciona con el tiempo propio de decaimiento:
El momento del neutrino no puede ser medido. Se introduce un factor de corrección:
De tal forma que la longitud transversal de decaimiento se expresa por:
Decaimientos que confundimos
Señal
Ruido
¿Cómo se realiza la medición?Primero estimamos la cantidad de
¿Cómo se realiza la medición?Ahora ajustamos nuestro modelo de tiempo de vida:
¿Cómo se realiza la medición?Revisemos el término de señal
¿Cómo se realiza la medición?Ahora el término que modela el ruido:
Fuentes de incertidumbre
Cuál es el resultado?
Entonces, ¿La HQET es una buena aproximación?
El tiempo de vida media del mesón B0s resulta:
El cociente de tiempos de vida del B0s con el promedio mundial del
tiempo de vida media del B0:
Usando la última medición de D0 para el tiempo de vida media del B0:
Lo cual es consitente con la HQET.
¿Qué otras propiedades interesantes tiene el mesón Bs?
¿Qué se medirá en el futuro con el mesón Bs?
Gracias
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