Un fenomen extrem de rar tocmai a fost observat la acceleratorul de particule de la CERN

Oamenii de știință de la CERN, locul unde se află Large Hadron Collider, au observat recent un fenomen extrem de rar la nivel subatomic, care ar putea conduce la o nouă înțelegere a modelului standard al fizicii particulelor.

În cadrul unui experiment numit NA62, cercetătorii au observat un fenomen extrem de rar: aceștia au detectat și măsurat o formă ultra-rară de dezintegrare a unei particule subatomice numită kaon. Acesta este unul dintre cele mai rare procese din fizica particulelor: conform oamenilor de știință, mai puțin de unul din zece miliarde de kaoni se dezintegrează în acest mod.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Modelul standard prezice această dezintegrare a kaonului, cunoscută drept „canalul de aur”, cu o precizie foarte mare. Observarea fenomenului în acțiune oferă astfel o oportunitate unică de a testa înțelegerea noastră actuală asupra lumii subatomice.

Un fenomen extrem de rar, observat într-un accelerator de particule

„Dacă măsurăm o abatere de la modelul standard, este un semn clar de fizică nouă”, a explicat Cristina Lazzeroni, fiziciană la Universitatea din Birmingham (Anglia), care a lucrat la experiment. Kaonii, cunoscuți și ca mezoni K, sunt compuși din două quarcuri. Kaonii încărcați electric, subiectul experimentului, conțin un quarc up și un antiquarc strange.

Pe scurt, în această dezintegrare ultra-rară, kaonii încărcați se dezintegrează și produc trei alte particule: o particulă încărcată numită pion, un neutrin și un antineutrin (antimaterie).

Pentru a observa acest scenariu, cercetătorii au folosit un accelerator de particule, Super Proton Synchrotron de la CERN, pentru a lansa un fascicul de protoni de mare intensitate într-o țintă staționară. Acest proces a eliberat particule secundare, incluzând kaoni, care au fost măsurate cu precizie de un detector, relatează Futurism.

Cu un strop de noroc, cercetătorii au surprins kaonii în acest act eluziv: în numere, kaonii încărcați au suferit această dezintegrare ultra-rară de aproximativ 13 ori la 100 de miliarde. Este un fenomen extraordinar de rar. Însă, potrivit cercetătorilor, acesta apare cu aproximativ 50% mai des decât a prezis modelul standard, o discrepanță care va trebui reconciliată într-un fel sau altul.

Este modelul standard al fizicii greșit?

Totuși, asta nu înseamnă neapărat că modelul standard este eronat. Din cauza incertitudinilor implicate, este foarte posibil ca predicțiile sale să fie compatibile cu ceea ce s-a descoperit.

Chiar și așa, aceasta este cea mai precisă detecție de acest tip realizată până acum. Cercetătorii au mai observat anterior dezintegrarea ultra-rară a kaonilor, dar acesta este primul caz în care a fost măsurată cu o semnificație de cinci deviații standard, sau cinci sigma, care reprezintă standardul pentru descoperiri în fizica particulelor; în funcție de fenomenul implicat, asta înseamnă că există doar o șansă de 0,00003% sau 0,00006% ca ceea ce a fost observat să fie o eroare statistică.

„Căutarea de indicii de fizică nouă în această dezintegrare necesită mai multe date, dar acest rezultat este un pas înainte și întărește interesul puternic pentru această direcție de cercetare”, a declarat Karim Massri, coordonator de fizică al NA62, într-un comunicat despre rezultatele obținute.

Vă recomandăm să citiți și:

Oamenii de știință au descoperit „ingredientul secret” care provoacă furtunile de pe Uranus și Neptun

Structuri ascunse au fost găsite sub vechiul ocean și cel mai mare munte de pe Marte

Pământul are o nouă „mini-Lună”! Până când va orbita în jurul planetei noastre?

Forța misterioasă care ar putea rezolva cele mai mari enigme ale cosmologiei