Finora era una supposizione. Dal 2020, precedenti esperimenti condotti dall’Organizzazione europea per la ricerca nucleare (Cern) avevano previsto un decadimento molto raro del kaone, una particella circa 100 volte più pesante di un elettrone. Adesso gli scienziati del Cern ne sono certi.
Un processo di disintegrazione che avviene meno di una volta su dieci miliardi
Alla fine di settembre i ricercatori hanno annunciato di aver osservato il decadimento di un kaone positivo in un pione positivo e in una coppia neutrino-antineutrino. Si tratta di una reazione considerata estremamente rara poiché meno di una disintegrazione su dieci miliardi avviene in questo modo.
“Questa osservazione è il culmine di un progetto iniziato più di dieci anni fa La ricerca di fenomeni la cui probabilità di accadimento è dell’ordine di 10 alla potenza di -11 è allo stesso tempo affascinante e difficile. Dopo un lavoro arduo e rigoroso, ci siamo riusciti osservare il processo per il quale è stato progettato e costruito il rilevatore NA62.”spiega Giuseppe Ruggiero, portavoce di NA62, in un comunicato.
10 grandi scoperte che hanno fatto avanzare la scienza
L’esperimento NA62 mira a studiare i decadimenti dei kaoni rari utilizzando un rivelatore specifico. L’obiettivo è riuscire a comprenderli meglio per verificare alcune previsioni del Modello Standard della fisica delle particelle, in particolare nel campo delle interazioni a breve distanza.
Una disintegrazione che potrebbe aprire la strada a una nuova fisica
Per effettuare questi esperimenti, vengono prodotti fasci di protoni ad alta intensità all’interno del Super Proton Sincrotrone, un acceleratore di particelle. Vengono quindi inviati a un bersaglio fisso. La collisione provoca la creazione di quasi un miliardo di particelle secondarie, di cui circa il 6% sono kaoni. La disintegrazione di questi kaoni viene poi analizzata da un rilevatore che identifica le particelle prodotte dalla loro scomparsa.
Se lo studio dei kaoni è così importante è perché essi hanno una particolarità: queste particelle infrangono la regola della simmetria di parità. Il kaone potrebbe quindi svolgere un ruolo nel predominio della materia sull’antimateria nell’universo. Soprattutto, il decadimento ultra-raro osservato dal CERN è prezioso perché potrebbe aprire la strada a una nuova fisica, andando oltre il Modello Standard.
“Cercare segni di nuova fisica in questo decadimento richiederà più dati, ma il risultato di oggi è già un balzo in avanti e giustifica il forte interesse per questa linea di ricerca”.conclude Karim Massri, coordinatore della fisica presso NA62.
