2024-09-30 22:52:01
Des désintégrations très improbables sont utilisées pour explorer la physique au-delà du modèle standard, du moins tant que leurs sections efficaces comportent de nombreuses erreurs. Un bon exemple est la désintégration d’un kaon chargé en un pion chargé, accompagnée d’une paire neutrino-antineutrino inobservée (K⁺ → π⁺νν). Pour l’observer, une usine à kaons est utilisée dans l’expérience NA62, qui a publié sa première observation avec une signification supérieure à cinq sigma lors d’un séminaire au CERN ; Plus précisément, 51 événements ont été observés sur un fond de 18 ± 3 événements. Il faut rappeler que le résultat précédent, avec des collisions entre 2016 et 2018, n’atteignait qu’une significativité de 3,4 sigmas. De plus, la fraction de désintégration (rapport de branchement), ce qui donne BR(2016-2022) = (13,0 ± 3,1) × 10⁻¹¹, à seulement 1,5 sigma des deux dernières prédictions théoriques du modèle standard (7,86 ± 0,61) × 10⁻¹¹ et (8,60 ± 0,42) × 10⁻ ¹¹ ; ces prédictions utilisent la matrice CKM pour la transition entre les quarks étranges et down (s → d). Une analyse de la désintégration K⁺ → π⁺π⁰, avec π⁰ → γγ, avec des collisions de 2021 à 2022, a également été publiée, estimant BR = (1,72 ± 0,07) × 10⁻⁸. Sans aucun doute, un énorme succès de la collaboration NA62, obtenu après avoir combiné les données collectées en 2016-2018 et 2021-2022. D’ailleurs, des données sont déjà collectées pour l’exercice biennal 2023-2024 et seront publiées. environ 2026.
L’expérience NA62 produit des kaons grâce à l’impact contre une cible en béryllium de protons accélérés jusqu’à 400 GeV/c par le SPS (Supersynchrotron à protons). Il dispose d’un spectromètre de masse pour détecter les trajectoires des particules chargées, telles que les pions et les leptons, d’une caméra à temps de vol pour estimer la vitesse des particules, d’un calorimètre électromagnétique à krypton liquide pour détecter les électrons et les photons, d’un calorimètre hadronique pour détecter les pions. et des détecteurs de munoes. Un grand détecteur, d’une taille totale de 270 mètres, bien que chacun de ses composants soit petit, comparé à ATLAS ou CMS. Les « petites » expériences comme NA62 sont peu connues, mais très pertinentes pour la physique des particules menée au CERN.
En attendant que l’article paraisse sur arXiv, vous pouvez profiter de la vidéo de la présentation du séminaire de Joel Christopher Swallow, « Nouvelle mesure de la désintégration K⁺ → π⁺νν par l’expérience NA62 », salle de conférence du CERN, 24 septembre 2024. [indico; PDF]. Sur le plan informatif, je recommande Enrique Sacristán, “Un processus ultra-rare découvert au CERN qui pourrait révéler une nouvelle physique”, Agence SINC, 24 septembre 2024; «L’expérience NA62 au CERN observe une désintégration de particules ultra-rares», Actualités du CERN, 25 septembre 2024. Si vous souhaitez lire un article NA62, même sur des résultats négatifs, je recommande la collaboration NA62, « Première recherche de K⁺ → π⁺π⁰μe désintégrations, » arXiv : 2409.12981 [hep-ex] (03 septembre 2024), est ce que je: https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.12981.
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