La colaboración LHCb del CERN presentó evidencia de que un mesón B⁰ puede desintegrarse en un muón y un antimuón, un proceso previsto alrededor de una vez por cada 10,000 millones de desintegraciones de esa partícula. La señal alcanzó 3.2 sigma al combinar datos de varias etapas del experimento: supera el umbral de evidencia, pero aún no llega a los 5 sigma que se usan para declarar una observación en física de partículas.
Es la primera vez que un solo experimento reúne evidencia de esta desintegración. El mesón B⁰ está formado por un quark y un antiquark, uno de ellos del tipo beauty; el muón, por su parte, es una partícula elemental similar al electrón, pero más pesada. El resultado se presentó el 3 de noviembre de 2026 en un seminario del CERN.
Qué dicen los 3.2 sigma y la tasa medida
Los datos registrados por LHCb en 2024 y 2025 dieron una señal de 3.0 sigma. Al combinarlos con los datos de 2011 a 2018, la significancia subió a 3.2 sigma. Esa cifra expresa la fuerza del exceso frente a la hipótesis de que el fondo conocido lo explique por sí solo, bajo los supuestos estadísticos del análisis. No mide por sí misma la concordancia con el Modelo Estándar.
Para esa comparación hay otra cifra. El ajuste combinado estima 1.14 desintegraciones de este tipo por cada 10,000 millones de desintegraciones de B⁰. La incertidumbre estadística es de +0.42 y -0.39, y la sistemática de +0.06 y -0.05, en la misma escala. El artículo cita una predicción del Modelo Estándar de 1.03 ± 0.05 por cada 10,000 millones. Las mediciones son compatibles con las predicciones dentro de sus incertidumbres.
La colaboración depositó el trabajo como prepublicación y lo envió a la revista Physical Review X. La Universidad de Cambridge, cuyos investigadores participaron en el análisis, indicó que el resultado aún no había pasado por revisión por pares.
Una búsqueda con un antecedente que no se confirmó
En 2015, LHCb y CMS ya habían comunicado evidencia de la desintegración de B⁰ en dos muones mediante un análisis conjunto. El CERN señala que las actualizaciones posteriores, basadas en datos recogidos hasta 2018, no confirmaron aquella señal. El nuevo resultado alcanza el umbral con datos de LHCb como único experimento.
Aquel análisis de 2015 también permitió observar otra desintegración, la del mesón Bₛ⁰ en dos muones. Son partículas distintas: el Modelo Estándar predice que la desintegración de B⁰ es unas 30 veces menos frecuente. LHCb informó ahora mediciones más precisas de la frecuencia y la vida media efectiva del proceso del Bₛ⁰.
Para distinguir la señal del fondo, el equipo usó una muestra mayor, mejor identificación de partículas y técnicas de aprendizaje automático. El CERN explica que el detector actualizado pudo recopilar datos hasta cinco veces más rápido que durante el periodo de 2010 a 2018.
Qué puede revelar el "zeptoverso"
La Universidad de Cambridge llama "zeptoverso" a la escala de distancias del orden de un zeptómetro, o 10⁻²¹ metros. Las desintegraciones raras pueden servir para buscar indirectamente la influencia de partículas que el LHC no puede producir de forma directa. El resultado no muestra una imagen de esa escala ni ha identificado una partícula nueva.
Algunas teorías que amplían el Modelo Estándar predicen que partículas aún no detectadas podrían modificar la frecuencia de estas desintegraciones. La concordancia observada hasta ahora limita esas posibilidades dentro de la precisión alcanzada, pero no las elimina todas, según la colaboración LHCb.
El CERN prevé que el LHC de alta luminosidad comience a operar en 2030; sus nuevos imanes ya fueron probados a plena potencia.
Gerardo Pavez
Para mediados de la década de 2030, se planea otra actualización de LHCb que podría multiplicar por diez su ritmo de adquisición de datos, según el CERN. Una muestra mayor permitiría comprobar si la señal alcanza los 5 sigma y medir con más precisión la frecuencia de la desintegración.
