Физики только что обнаружили самый редкий распад частиц из наблюдавшихся

Учёные убедились в существовании особого типа распада субатомных частиц, называемых каонами. Дальнейшее изучение редкого распада может выявить потенциальный изъян в Стандартной модели — неизменной теории физиков о субатомных частицах.

Этот распад известен как «золотой канал», поскольку его скорость может быть предсказана Стандартной моделью с высокой точностью. Эксперимент под названием NA62 призван проверить это точное предсказание.

«Если мы увидим несовпадения, это определённо будет признаком существования новой физики», — говорит Кристина Лаццерони, физик, работающий над экспериментом.

NA62 ищет распад положительно заряженных каонов, разбивая высокоэнергетические протоны о мишень в европейской лаборатории физики элементарных частиц CERN под Женевой и наблюдая за образующимися каонами и частицами, в которые они распадаются. Каоны распадаются по золотому каналу лишь 13 раз из 100 миллиардов, сообщили учёные из эксперимента NA62 24 сентября на семинаре в ЦЕРНе.

Это примерно на 50 процентов чаще, чем предсказывает Стандартная модель, говорит Лаццерони из Бирмингемского университета в Англии. Но, учитывая точность измерений, «на данный момент это всё ещё согласуется со Стандартной моделью».

При ультрараспаде каона образуется другая частица, называемая пионом, а также две лёгкие, электрически нейтральные частицы: нейтрино и его аналог из антиматерии, антинейтрино. (Наиболее распространённым способом распада заряженного каона является образование нейтрино и тяжёлого родственника электрона, называемого мюоном).

Предыдущий результат NA62 свидетельствовал о распаде, соответствующем золотому каналу, но это измерение не попадает под статистическую значимость, необходимую для утверждения об открытии — пять сигм.

NA62 будет продолжать получать данные и в будущем произведёт более точные измерения, которые позволят с большей уверенностью определить, верна ли Стандартная модель. Другой эксперимент, под названием KOTO, работает над тем, чтобы определить другой редкий каонный распад.