Looking forward to Bc + → τ+
ντ
Zoeken naar nieuwe natuurkunde via verval van B-meson
In de afgelopen jaren hebben verschillende metingen kleine maar aanhoudende afwijkingen laten zien ten opzichte van de voorspellingen van het Standaardmodel. Deze studies vergelijken hoe vaak B-mesonen, deeltjes die een bottom-quark bevatten, vervallen in een tau-lepton versus een lichter lepton, zoals een elektron of een muon. Het Standaardmodel voorspelt hiervoor gelijke vervalsnelheden wanneer rekening wordt gehouden met massaverschillen. Maar de resultaten laten een lichte overmaat aan tau-vervallen zien. Deze afwijkingen zijn nog niet doorslaggevend, maar wijzen wel op mogelijke “nieuwe fysica” die de interacties van tau-leptonen beïnvloedt.
Als zulke nieuwe fysica bestaat, zouden de effecten ook zichtbaar kunnen zijn in andere processen, zoals het verval van een B-meson dat charm- en bottom-quarks bevat in een tau-lepton en een neutrino. Hoewel dit verval niet zeldzaam is, is het moeilijk te detecteren: de tau is zwaar en extreem kortlevend, en de neutrino ontsnapt aan detectie.
In haar promotieonderzoek bestudeerde Maria Domenica Galati de mogelijkheid om dit verval te observeren door gebruik te maken van de unieke mogelijkheden van het recent opgewaardeerde LHCb-experiment bij CERN. Het bereiken van deze eerste observatie zou een belangrijke experimentele mijlpaal vormen en waardevolle inzichten kunnen bieden in fysica voorbij het Standaardmodel.
Maria Domenica Galati verrichtte haar promotieonderzoek aan het Van Swinderen Instituut voor Deeltjesfysica en Zwaartekracht. Zij werkt inmiddels als Research Associate aan de Universiteit van Lancaster (VK).