Обнаружены потенциальные аномалии в сверхредких распадах частиц-каонов

Открытие совершила группа ученых, работающих с установкой NA62, встроенной в Большой адронный коллайдер

МОСКВА, 24 сентября. /ТАСС/. Международный коллектив физиков впервые проследил в рамках эксперимента NA62 на Большом адронном коллайдере за сверхредкими распадами каонов на пионы и пары нейтрино-антинейтрино и обнаружил аномалии, которые потенциально не укладываются в рамки Стандартной модели физики частиц. Об этом сообщил британский Бирмингемский университет.

"Проведенные учеными замеры показали, что примерно 13 каонов из 100 млрд частиц превращаются в пионы и пары нейтрино-антинейтрино. Эта экспериментальная оценка в целом совпадает с предсказаниями Стандартной модели физики частиц, но при этом она примерно на 50% выше теоретических оценок. Сейчас участники проекта NA62 собирают новые данные в надежде подтвердить или же опровергнуть наличие "новой физики" в этих распадах", - говорится в сообщении.

Это открытие было совершено группой ученых, работающих с установкой NA62, встроенной в Большой адронный коллайдер. Этот эксперимент был запущен в 2015 году для проведения максимально точных замеров того, в какие типы частиц распадается заряженный каон, частица, состоящая из верхнего (u) кварка и "странного" антикварка (s). Один из самых редких распадов этой частицы, как предсказывает теория, происходит в том случае, когда каон превращается в пион и пару нейтрино-антинейтрино.

"Нам впервые удалось подтвердить то, что каоны действительно иногда могут распадаться на пионы и пары нейтрино-антинейтрино, что сделало эту форму распада частиц самой редкой из тех, чье существование было подтверждено экспериментально. Это открытие стало возможным благодаря слаженной командной работе и я очень горда достигнутым результатом", - пояснила один из лидеров колаборации NA62 и профессор Бирмингемского университета Кристина Лаццерони, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отметила Лаццерони, ученым удалось "уловить" следы этих сверхредких распадов каонов благодаря обновлению эксперимента NA62, которое было проведены в ЦЕРН в 2018-2021 годах во время второй "большой остановки" БАК. Это позволило ученым на 30% нарастить интенсивность пучка частиц, а также повысить чувствительность и качество работы различных компонентов детектора, что в 1,5 раза ускорило сбор данных.

Все эти усилия позволили ученым зафиксировать достаточно большое число распадов каонов в пионы и пары нейтрино-антинейтрино и достичь статистической достоверности в пять сигма (одна ошибка на 3,5 млн попыток), необходимой для признания этого открытия научным сообществом. В ближайшее время физики планируют продолжить наблюдения за сверхредкими распадами каонов для поиска объяснений того, почему в опытах на NA62 частота сверхредких распадов каонов была заметно выше, чем на то указывают теоретические выкладки (10 таких событий на 100 млрд распадов каонов).