Группа международных ученых из Университета Бирмингема и Флорентийского университета впервые наблюдала сверхредкий распад заряженного каона на пион и пару нейтрино-антинейтрино (K+ → π+νṽ). Результаты исследования, опубликованные на сайте Phys.org в виде пресс-релиза, подтвердились на уровне значимости пять сигм и указывают на возможность существования Новой физики.
Этот процесс распада предсказывается Стандартной моделью взаимодействия элементарных частиц. Однако его вероятность крайне мала: всего один каон из десяти миллиардов распадается таким образом. Новое измерение стало возможным благодаря эксперименту NA62, разработанному для наблюдения подобных распадов.
Эксперимент проводится в ЦЕРН с использованием высокоинтенсивного протонного пучка, который сталкивается с неподвижной мишенью. Детектор отслеживает продукты распада каонов за исключением нейтрино, которые фиксируются по недостающей энергии. Точное измерение каждой частицы и подавление фоновых сигналов являются ключевыми элементами эксперимента.
Новые данные, собранные 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 ускорения сборки 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 распада.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/09/25/pion/
