Una scoperta importante per comprendere meglio come si modificano le particelle che costituiscono la materia è quella fatta da un team di scienziati del Cern. Il Centro Europeo per la Ricerca Nucleare è dotato dell’acceleratore di particelle più potente e grande al mondo, situato all’interno di un tunnel circolare che ha una circonferenza di 27 chilometri.
Cosa è stato scoperto al Cern
Gli studiosi hanno osservato per la prima volta un decadimento ultra-raro del kaone carico in un pione carico e una coppia neutrino-antineutrino (K+ p+), un evento rarissimo previsto dal Modello Standard (SM) della fisica delle particelle: questo decadimento, infatti, avviene in meno di un kaone su dieci miliardi, rendendolo uno dei più rari mai documentati. La scoperta è stata annunciata dalla collaborazione NA62, un esperimento progettato specificamente per studiare questo tipo di decadimento. Cristina Lazzeroni, dell’Università di Birmingham, ha sottolineato l’importanza del risultato, definendolo come uno dei più rari decadimenti mai misurati con un livello di significatività statistica di 5 sigma.
Cosa succede in un acceleratore di particelle
Il decadimento dei kaoni viene osservato grazie a un fascio di protoni generato dal Super Proton Synchrotron del Cern, che produce particelle secondarie, tra cui il 6% di kaoni. Questi vengono analizzati dal rivelatore NA62, capace di identificare con precisione i prodotti del decadimento, ad eccezione dei neutrini, visibili solo come energia mancante. Giuseppe Ruggiero, dell’Università di Firenze, ha spiegato che il risultato è frutto di un progetto decennale, finalizzato a rilevare eventi con una probabilità dell’ordine di 10-11.
Cosa si studia al Cern di Ginevra
Il risultato si basa su dati raccolti nel 2021 e 2022, combinati con precedenti dati del 2016-2018. Gli aggiornamenti hardware e le tecniche di analisi migliorate hanno permesso di raccogliere segnali candidati con una velocità superiore del 50%, sopprimendo efficacemente gli sfondi. Il gruppo di ricerca dell’Università di Birmingham ha giocato un ruolo chiave nello sviluppo dell’esperimento NA62, fornendo supporto tecnico e scientifico sin dalla fase di progettazione.
L’osservazione di questo decadimento fornisce nuove informazioni che potrebbero portare a scoperte oltre il Modello Standard. La frazione di kaoni che decadono in pioni e neutrini è leggermente superiore a quanto previsto e questo potrebbe suggerire la presenza di nuove particelle. Tuttavia, sono necessari ulteriori dati per confermare questa ipotesi e l’esperimento NA62 continuerà a raccogliere dati nei prossimi anni per esplorare ulteriormente questo fenomeno.
