Sin dalla scoperta del Bosone di Higgs nel 2012, il Large Hadron Collider è stato dedicato alla ricerca dell'esistenza della fisica che vada oltre il Modello Standard. A tal fine, l'esperimento di bellezza Large Hadron Collider (LHCb) è stato istituito nel 1995, in particolare allo scopo di esplorare ciò che è accaduto dopo il Big Bang che ha permesso alla materia di sopravvivere e creare l'Universo come lo conosciamo.
Da quel momento, l'LHCb ha fatto cose piuttosto sorprendenti. Ciò include scoprire cinque nuove particelle, scoprire prove di una nuova manifestazione di asimmetria materia-antimateria e (più recentemente) scoprire risultati insoliti quando si controlla il decadimento beta. Questi risultati, che il CERN ha annunciato in un recente comunicato stampa, potrebbero essere un'indicazione di nuova fisica che non fa parte del Modello standard.
In questo ultimo studio, il team di collaborazione di LHCb ha osservato come il decadimento di B0 i mesoni provocarono la produzione di un kaon eccitato e di una coppia di elettroni o muoni. I muoni, per la cronaca, sono particelle subatomiche che sono 200 volte più massicce degli elettroni, ma le cui interazioni sono ritenute uguali a quelle degli elettroni (per quanto riguarda il Modello Standard).
Questo è ciò che è noto come "universalità leptonica", che non solo prevede che elettroni e muoni si comportino allo stesso modo, ma dovrebbero essere prodotti con la stessa probabilità - con alcuni vincoli derivanti dalle loro differenze di massa. Tuttavia, nel testare il decadimento di B0 mesoni, il team ha scoperto che il processo di decadimento produceva muoni con meno frequenza. Questi risultati sono stati raccolti durante la prima corsa dell'LHC, che si è svolta dal 2009 al 2013.
I risultati di questi test di decadimento sono stati presentati martedì 18 aprile, in un seminario del CERN, in cui i membri del team di collaborazione LHCb hanno condiviso i loro ultimi risultati. Come indicato nel corso del seminario, questi risultati sono significativi in quanto sembrano confermare i risultati ottenuti dal team LHCb durante precedenti studi di decadimento.
Questa è certamente una notizia entusiasmante, poiché suggerisce la possibilità che si osservi una nuova fisica. Con la conferma del Modello Standard (reso possibile con la scoperta del bosone di Higgs nel 2012), indagare teorie che vanno oltre questo (cioè la Supersimmetria) è stato uno degli obiettivi principali dell'LHC. E con i suoi aggiornamenti completati nel 2015, è stato uno degli obiettivi principali di Run 2 (che durerà fino al 2018).
Naturalmente, il team di LHCb ha indicato che saranno necessari ulteriori studi prima di poter trarre conclusioni. Per uno, la discrepanza che hanno notato tra la creazione di muoni ed elettroni porta un valore di probabilità basso (noto anche come valore p) tra 2,2. a 2,5 sigma. Per dirlo in prospettiva, la prima rilevazione del Bosone di Higgs è avvenuta ad un livello di 5 sigma.
Inoltre, questi risultati non sono coerenti con le misurazioni precedenti che indicavano che esiste effettivamente una simmetria tra elettroni e muoni. Di conseguenza, dovranno essere condotti più test di decadimento e più dati raccolti prima che il team di collaborazione LHCb possa dire definitivamente se questo era un segno di nuove particelle o semplicemente una fluttuazione statistica nei loro dati.
I risultati di questo studio saranno presto pubblicati in un documento di ricerca LHCb. E per ulteriori informazioni, controlla la versione PDF del seminario.
