La collaboration LHCb a rapporté un nouveau résultat intrigant dans sa quête pour tester un principe clé du modèle standard appelé universalité des leptons. Bien que non statistiquement significatif, la découverte - une différence possible dans le comportement de différents types de particules de leptons - concorde avec d'autres résultats antérieurs. Si confirmé, à mesure que davantage de données sont collectées et analysées, les résultats signaleraient une fissure dans le modèle standard.

L'universalité des leptons est l'idée que les trois types de particules de leptons chargées - électrons, muons et taus—interagissent de la même manière avec d'autres particules. Par conséquent, les différents types de leptons devraient être créés aussi souvent dans les transformations de particules, ou "pourriture, " une fois les différences de masse prises en compte. Cependant, certaines mesures de désintégrations de particules effectuées par l'équipe LHCb et d'autres groupes au cours des dernières années ont indiqué une possible différence dans leur comportement. Pris séparément, ces mesures ne sont pas statistiquement suffisamment significatives pour prétendre à une rupture de l'universalité des leptons et donc à une fissure dans le modèle standard, mais il est intriguant que des indices d'une différence soient apparus dans différentes désintégrations et expériences de particules.

Le dernier résultat de LHCb est le premier test d'universalité des leptons réalisé à l'aide des désintégrations de baryons de beauté, des particules à trois quarks contenant au moins un quark de beauté. Passage au crible des données de collision proton-proton à des énergies de 7, 8 et 13 TeV, les chercheurs de LHCb ont identifié des baryons de beauté appelés Λb0 et ont compté leur fréquence de désintégration en proton, un kaon chargé et soit un muon et un antimuon, soit un électron et un antiélectron.

L'équipe a ensuite pris le rapport entre ces deux taux de décroissance. Si l'universalité des leptons est vérifiée, ce rapport devrait être proche de 1. Un écart par rapport à cette prédiction pourrait donc signaler une violation de l'universalité des leptons. Une telle violation pourrait être causée par la présence dans les désintégrations d'une particule jamais repérée auparavant non prévue par le modèle standard.

L'équipe a obtenu un ratio légèrement inférieur à 1 avec une signification statistique d'environ 1 écart type, bien en deçà des 5 écarts types nécessaires pour prétendre à une réelle différence dans les taux de décroissance. Les chercheurs disent que le résultat va dans le même sens que les autres résultats, qui ont observé des indices selon lesquels les désintégrations en une paire muon-antimuon se produisent moins souvent que celles en une paire électron-antiélectron, mais ils soulignent également que beaucoup plus de données sont nécessaires pour dire si cette bizarrerie dans le comportement des leptons est là pour rester ou non.