新的洞察暗物质：Belle II产生首先搜索Z'Boson的结果

时间：2021-09-28 18:51:58 来源：

电子和正弦在Belle II探测器内碰撞。

Belle II实验大约一年前开始。物理审查信现在已发布探测器的初始结果。工作涉及暗物质背景下的新粒子，占宇宙的约25％。

Belle II实验已经从物理测量中收集数据左右。经过几年的重建工作，与他们的前辈相比，超基电子 - 正电子促进剂和Belle II探测器都得到了改善，以实现40倍的数据速率。12德国研究机构的科学家参与构建和操作检测器，开发评估算法，并分析数据。Johannes Gutenberg University Mainz（jgu）通过开发和编程特殊电子设备来监控像素顶点探测器的特殊电子产品。

在Belle II的帮助下，科学家正在寻找可用于解释物质和反物质和神秘暗物质的不平等发生的新物理学的痕迹。到目前为止的未被发白的颗粒之一，即Belle II检测器正在寻找Z'玻色子 - Z玻色子的变型，其用作弱相互作用的交换颗粒。

Belle II探测器搜索z'boson。这种粒子可以通过具有相反电荷的意外大量的μμ子对揭示自己，如这里所示。

据我们所知，大约25％的宇宙由暗物质组成，而可见的事项仅占能源预算的5％以下。两种形式的物质通过重力彼此吸引。因此，暗物质形成了一种用于分布可见物质的模板。这可以看出，例如，在宇宙中的星系的布置中可以看出。

黑暗与正常问题之间的联系

Z'玻色子可能在黑暗和可见物质之间的相互作用中发挥有趣的作用，实际上可以在两种形式之间进行一种介体）。Z'玻色子可以 - 至少从理论上 - 从超kb中的电子（物质）和正核（抗物质）的碰撞，然后腐蚀到隐形暗物质颗粒中。

因此，Z'Boson可以帮助科学家了解暗物质的行为。更重要的是，Z'玻色子的发现还可以解释与标准模型一致的其他观察结果，粒子物理学的基本理论。

重要的线索：检测muon对

但是如何在Belle II探测器中检测到Z'玻色子？不是直接 - 这肯定了。理论模型和仿真预测，Z'玻色子可以通过与μON的相互作用，电子的较重亲属揭示自己。如果科学家在电子/正电子/正电子碰撞之后发现了异常大量的相反电荷，以及能量和动量保守的意想不到的偏差，这将是Z'玻色子的重要迹象。但是，新的Belle II数据尚未提供Z'玻色子的任何指示。但是，通过新数据，科学家可以利用以前无法实现的准确度限制Z'玻色子的质量和耦合优势。

这些初始结果来自于2018年超克克布的启动阶段收集的少量数据的分析。Belle II于2019年3月25日进入全面运营。从那时起，实验一直在收集数据，同时连续提高电子和正弦的碰撞速率。一旦实验完全调整，它将提供比最近公布的分析更大的数据。物理学家因此希望能够获得新的洞察暗物质和其他未答复的问题的性质。

参考：“通过I. Adachi等，在e +′ e +（e∓）加上遗失的能源最终−→μ状态μ−下，±μ在贝尔II上寻找无形的腐烂z玻色子。（Belle II Collaboration），4月6日2020年4月6日，物理审查信.DOI：
10.1103 / physrevlett.124.141801

Belle II实验中的德国工作组由以下机构和计划提供资金：

德国联邦教育和研究部（BMBF）：合作研究项目“宇宙探索”（ERUM）德国研究基金会（DFG）在德国卓越战略纲的框架内：Exc-2094 - 390783311quantum宇宙：Exc-2121 - 390833306欧洲研究委员会（ERC）欧盟地平线2020 - 授予协议NO 822070Helmholtz Associasmax Planck Society

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