Коллаборация ученых, работающих над экспериментом NA62, представила на конференции ICHEP 2020 в Праге первое существенное экспериментальное свидетельство ультраредкого распада заряженного каона на заряженный пион и два нейтрино (K+→π+νν).

Важность процесса распада для теоретической физики заключается в том, что он крайне чувствителен к отклонениям от научных предсказаний. Это значит, что результаты эксперимента могут дать исследователям доказательства, поддерживающие альтернативные теории физики частиц.

Эксперимент NA62 был разработан специально для измерения ультраредкого распада каона. Каоны создаются путем столкновения пучка протонов с неподвижным бериллием, в результате чего возникает пучок вторичных частиц, 6% из которых составляют каоны. Основная цель NA62 — точно измерить, как каоны распадаются на пионы и пару нейтрино-антинейтрино. И впервые у ученых появились надежные свидетельства этого процесса. Результат соответствует Стандартной модели, но все еще оставляет пространство для существования новых частиц.

«Стандартная модель описывает фундаментальные силы и строительные материалы Вселенной. Это чрезвычайно успешная теория, но во Вселенной существует несколько загадок, которые она не объясняет, например, природа темной материи и происхождение дисбаланса материи — антиматерии», — пояснил профессор Марк Томсон из британского Совета по научно-техническим средствам.

Физики давно искали способы теоретического расширения Стандартной модели. Измерения ультраредких процессов предоставляют удивительную возможность изучения этих путей, которые могут привести к новой физике за пределами Стандартной модели, считают ученые.

Недавно ученые, работающие с детектором LHCb Большого адронного коллайдера, проверили на прочность один из основных принципов Стандартной модели — гипотезу универсальности лептонов. Данные оказались все еще слишком статистически незначительными, чтобы делать выводы, но оставлять их без внимания было бы неправильно.