Prva opservacija ultraretkog raspada čestica mogla bi otkriti novu fiziku

D. M.
Vreme čitanja: oko 1 min.

Naučnici iz CERN-a su otkrili ultraredak proces raspada čestica, što otvara novi put do fizike iza granica našeg razumevanja kako gradivni blokovi materije uzajamno reaguju.

Foto: Pixabay CC0

Naučnici su predstavili prvu eksperimentalnu opservaciju ultraretkog raspada naelektrisanog kaona u naelektrisani pion i neutrino-antineutrino par, piše Phys.org.

To je ultraredak događaj – Standardni model fizike čestica, koji objašnjava interakciju čestica, predviđa da će se manje od jednog u 10 milijardi kaona raspasti na takav način.

Kaoni su proizvedeni pomoću visokointenzivnog protonskog snopa obezbeđenog supersinhrotronom, koji udara u stacionarnu metu. To stvara snop sekundarnih čestica sa skoro milijardu čestica u sekundi koje lete u detektor NA62, a oko 6% njih su naelektrisani kaoni. Detektor identifikuje i meri precizno svaki kaon i proizvode njegovog raspada, osim neutrina koji se pojavljuju kao nedostajuća energija.

Novi rezultat je vrhunac projekta započetog pre više od deset godina i stiže nakon unapređenja sistema NA62 koja su omogućila rad sa 30% višim intenzitetom snopa i nekoliko novih i poboljšanih detektora.

Unapređenja hardvera u kombinaciji sa usavršenim tehnikama analize omogućila su prikupljanje signalnih kandidata 50% većom brzinom, uz dodavanje novih instrumenata za suzbijanje šumova.

Istraživači proučavaju novoosmotreni raspad pošto je vrlo osetljiv u pogledu nove fizike iza granica Standardnog modela. Ovo ga čini jednim od najinteresantnijih procesa za otkrivanje nove fizike.

Izmereno je da količina kaona koji se raspadaju u pion i dva neutrina iznosi oko 13 u 100 milijardi. To je u skladu sa predviđanjima Standardnog modela, ali je oko 50% više.

Možda je tako zbog novih čestica koje povećavaju verovatnoću ovakvog raspada, ali je više podataka potrebno za potvrdu. Projekat NA62 prikuplja podatke i naučnici se nadaju da će u periodu od narednih nekoliko godina potvrditi ili isključiti prisustvo nove fizike u ovom raspadu.

(Telegraf Nauka/Phys.org)