Extreem zeldzame gebeurtenis waargenomen bij CERN, waarschijnlijkheid 1 op 100 miljoen

Bij CERN in Genève heeft het LHCb-experiment de waarneming mogelijk gemaakt van een extreem zeldzame gebeurtenis , waarvan de waarschijnlijkheid gelijk is aan één op de 100 miljoen : het verval van een sigma-plus baryon , een subatomair deeltje dat uiteenvalt en een proton , een antimuon en een muon produceert. Het resultaat, dat de juistheid van het Standaardmodel bevestigt , Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters, bevat een belangrijke bijdrage van het Nationaal Instituut voor Kernfysica. Het onderzoek werd geleid door Francesco Dettori, universitair hoofddocent Experimentele Fysica aan de Universiteit van Cagliari en medewerker van het INFN, en Francesca Dordei, onderzoeker bij de Cagliari-vestiging van het INFN, in samenwerking met de Perugia-vestiging van het INFN en de Universiteit van Santiago de Compostela. Baryonen zijn de deeltjes die het type materie vormen dat het zichtbare universum vormt. Het bestuderen van hun verval is cruciaal om de nauwkeurigheid te verifiëren van de voorspellingen van het Standaardmodel , dat de bekende deeltjes en de krachten die tussen hen werken beschrijft, en het mogelijke bestaan van aanwijzingen voor een ' nieuwe fysica ' die verder gaat dan het Model . "De studie van zeldzame vervalprocessen van deeltjes die we al kennen, stelt ons in staat te begrijpen of er deeltjes of interacties zijn die we niet kennen , omdat de kwantumeffecten als gevolg van de aanwezigheid van de laatste de waarschijnlijkheid van dit verval zouden wijzigen", merkt Dettori op. Het eerste bewijs voor het mogelijke bestaan van sigma-plus baryonverval werd ongeveer 20 jaar geleden verzameld door het HyperCP-experiment in het FermiLab-laboratorium in Batavia, VS. De resultaten leken er destijds op te wijzen dat het proces mogelijk verschijnselen omvatte die niet door het Standaardmodel werden voorspeld. Deze hypothese is nu weerlegd door gegevens die tussen 2016 en 2018 door het LHCb-experiment zijn geregistreerd, verkregen uit de botsing van protonen in de Large Hadron Collider-versneller en verwerkt met behulp van geavanceerde machine learning-technieken. " Ook dit keer prevaleerde het Standaardmodel ", aldus Dordei. "De gegevens komen nog steeds volledig overeen met de voorspellingen en bevestigen de ongelooflijke robuustheid ervan, ondanks dat ze tientallen jaren geleden zijn ontwikkeld. Maar juist daarom zijn we gemotiveerd om nog verder te gaan en te zoeken naar aanwijzingen voor nieuwe interacties in steeds zeldzamer en ongrijpbaarder wordende verschijnselen."