LHCb, evidenze di un raro processo di decadimento B

Durante il simposio Hadron Collider Physics tenutosi di recente a Kyoto, i fisici che lavorano all’esperimento LHCb hanno presentato i risultati di un decadimento B molto raro, il più raro mai osservato. Questi dati limitano ulteriormente quei processi fisici in cui gli scienziati possono ancora cercare indizi dell’esistenza della supersimmetria.

I processi di decadimento delle particelle elementari ci forniscono le informazioni sulle proprietà e il funzionamento dei fenomeni fisici che avvengono in natura. Spesso, però, alcuni decadimenti sono rari, sono molto difficili da osservare e sono quelli in cui si potrebbe rivelare la presenza di nuova fisica. Questo è il caso di alcuni processi di decadimento della particella BS0, una particella costituita da un antiquark e un quark strange, e in particolare BS0  → μ+ μ il cui tasso può essere calcolato con precisione secondo le previsioni del Modello Standard. Eventuali deviazioni dai valori attesi potrebbero indicare un segnale dell’esistenza di nuove particelle, per esempio quelle della supersimmetria. Dopo aver analizzato una parte dei dati raccolti nel 2012, insieme a quelli a partire dal 2011, i fisici che lavorano agli esperimenti presso il rivelatore LHCb hanno presentato per la prima volta i risultati di una notevole quantità di decadimenti  BS0 con un livello di confidenza pari a 3,5 σ. “I teorici hanno calcolato che, secondo il Modello Standard, questo decadimento dovrebbe avvenire circa 3 volte ogni miliardo di decadimenti totali della particella“, spiega Pierluigi Campana, portavoce di LHCb. “Questa prima misurazione dà un valore di (3,2 1,5-1,2) x 10-9, che è in buon accordo con le previsioni“. Questo risultato ci permette di porre nuovi limiti verso la ricerca di particelle supersimmetriche. “Questo canale è un indicatore molto preciso degli effetti relativi all’esistenza di una nuova fisica. La supersimmetria non è esclusa dalla nostra misurazione ma è fortemente limitata“, continua Campana. “Questa misura è una sorta di controllo del Modello Standard ed oggi appare più ‘sano’ di quanto non fosse in precedenza.” Ora, il testimone passerà alla comunità dei fisici e dei teorici in particolare. “Questi risultati devono essere pienamente integrati nei modelli teorici“, spiega ancora Campana. Insomma, i fisici vogliono continuare ad analizzare i dati per migliorare l’accuratezza di questa misura e di altre da cui potrebbero emergere gli indizi di una nuova fisica.

[Press release: First evidence for the B0s →μμ decay]

arXiv: First evidence for the decay Bs -> mu+ mu-

Talk presentato alla conferenza di Kyoto

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