В ЦЕРН наблюдали указывающий на Новую физику редкий распад
Международная группа ученых, в том числе исследователи из Университета Бирмингема и Флорентийского университета, впервые наблюдали сверхредкий распад заряженного каона на пион и пару нейтрино-антинейтрино (K+ → π+νṽ). Результаты исследования, пресс-релиз которого опубликован на сайте Phys.org, подтверждены на уровне значимости в пять сигм и указывают на возможность существования Новой физики.
Этот распад предсказывается Стандартной моделью, которая объясняет взаимодействие элементарных частиц. Однако его вероятность крайне мала: всего один каон из десяти миллиардов распадается таким образом. Новое измерение этого процесса стало возможным благодаря эксперименту NA62, специально разработанному для наблюдения распадов этого типа.
Игрушка дьяволаНовая частица из коллайдера грозит уничтожить всю физикуНа Большом адронном коллайдере открыли новую форму материи.Почему ученые не понимают, с чем они столкнулись?
Эксперимент проводится в ЦЕРН с использованием высокоинтенсивного протонного пучка, который сталкивается с неподвижной мишенью, производя пучок частиц, включая каоны. Детектор NA62 отслеживает продукты распада каонов за исключением нейтрино, которые фиксируются по недостающей энергии. Важным элементом эксперимента является точное измерение каждой частицы и подавление фоновых сигналов.
Новые данные, полученные в 2021-2022 годах, в сочетании с ранее опубликованными результатами за 2016-2018 годы, позволили улучшить точность наблюдений. Модернизация оборудования и методов анализа дала возможность увеличения интенсивности пучка на 30 процентов и ускорила сбор сигналов на 50 процентов.
Собранные данные показали, что доля каонов, распадающихся на пион и нейтрино, составляет примерно 13 на 100 миллиардов. Этот показатель соответствует предсказаниям Стандартной модели, но примерно на 50 процентов выше, что может указывать на присутствие новых частиц. Уровень значимости в пять сигм указывает на однозначное отличие от статистической случайности.
На данный момент эксперимент продолжается, и ученые планируют собрать больше данных для проверки гипотезы о новой физике за пределами Стандартной модели. В ближайшие несколько лет исследователи надеются подтвердить или исключить возможность существования новых частиц, которые влияют на этот процесс.
