Un estudio teórico propone que un futuro colisionador de muones de alta energía podría ser una herramienta excepcional para investigar la violación de sabor de leptones cargados (LFV). Este fenómeno, que no está permitido en el Modelo Estándar de la física de partículas, implicaría la transformación de un tipo de leptón cargado (como un muon) en otro (como un electrón o un tau). La investigación se centra en operadores de cuatro leptones de dimensión seis dentro de la Teoría de Campo Efectiva del Modelo Estándar (SMEFT).

Los investigadores analizaron procesos como μ⁺μ⁻ → e⁺τ⁻, μ⁺μ⁻ → e⁺μ⁻ y μ⁺μ⁻ → μ⁺τ⁻ para energías en el centro de masa de 3, 10 y 14 TeV. Se incorporaron factores clave como la polarización del haz y la reconstrucción hadrónica de los leptones tau. Mediante un análisis de observables óptimos de las distribuciones angulares, se realizó un ajuste global de los coeficientes de Wilson relevantes para estos operadores de cuatro leptones. Los resultados proyectan sensibilidades para los coeficientes C/Λ² en el rango de (0.6-1.6) × 10⁻¹¹ GeV⁻², dependiendo de la estructura quiral y de sabor del operador. Estas sensibilidades superan los límites actuales hasta en un orden de magnitud.

El estudio subraya que un análisis combinado de múltiples energías en el centro de masa y polarizaciones del haz mejoraría significativamente la resolución de las correlaciones entre los coeficientes de Wilson. Esto destaca la gran capacidad de un futuro colisionador de muones multi-TeV para sondear interacciones que violan el sabor de leptones cargados, estableciéndolo como una herramienta poderosa para explorar el espacio de parámetros de la SMEFT y buscar nueva física más allá del Modelo Estándar.