Причина? Стандартная Модель Физики предсказывает такую в десяти миллиардах разногласий с неуверенностью меньше чем десяти процентов. Отклонение от этого предсказания, показанного точным измерением распада, могло поэтому быть ясным индикатором физики вне Стандартной Модели.На семинаре, проходящем сегодня (вторник 27-го марта 2018) в CERN, сотрудничество NA62 сообщает о событии кандидата этого ультраредкого распада каона, найденного, используя новый «распад в полете» подход.
Результат был также представлен ранее в этом месяце на конференции Rencontres de Moriond в Италии.В то время как это единственное событие не может использоваться, чтобы исследовать физику «вне Стандартной Модели», это демонстрирует, что подход работает хорошо и может быть применен, чтобы поймать больше событий в следующем пробеге взятия данных, которое начинается в середине апреля.Профессор Кристина Лаццерони, из Школы Бирмингемского университета Физики и Астрономии, сказала: ‘Мы рады играть ведущую роль в эксперименте NA62.
Сегодня мы показали, что действительно в состоянии измерить ультраредкий распад K + к пи + ню ню. Это прибывает после лет работы над датчиком и анализа данных.
Ученые здесь из Бирмингема проектировали и построили датчик и систему считывания, которая определяет частицы каона в луче, который, главным образом, сформирован пионами только с 6% каонов; этот датчик – поэтому существенный элемент эксперимента и имеет разрешение наилучшего времени всех компонентов; мы очень горды, что это работает блестяще и позволило этому измерению быть сделанным. С дополнительными данными, которые мы имеем и будем продолжать собираться, мы будем в состоянии установить, если этот конкретный распад согласится или не с очень ясным предсказанием из Стандартной Модели, и таким образом, мы будем в состоянии обнаружить или ограничить новые сценарии физики.’Каков эксперимент NA62?
Эксперимент NA62 – эксперимент физики элементарных частиц в CERN использование протонного луча на 400 ГэВ от SPS (Супер Протонный Синхротрон) акселератор. Эксперимент начал брать данные, берущие в 2016. Основная цель эксперимента NA62 состоит в том, чтобы изучить редкие распады каона и придавить возможные эффекты физики вне Стандартной Модели, которые появляются во взаимодействиях короткого расстояния, включающих кварк.
Определенно, NA62 измерит уровень, по которому заряженный каон распадается в заряженный пион и пару антинейтрино нейтрино. Этот процесс – один из самых редких среди распадов мезона с вероятностью случая приблизительно 1 более чем 10 000 000 000, и это чрезвычайно хорошо предсказано Стандартной Моделью.Несколько моделей новой физики делают различное предсказание для этого распада. Если бы измерение уровня отклоняется от Стандартного Образцового предсказания, это указало бы на новое явление для физики вне Стандартной Модели.
Если это оказывается согласовывающимся со Стандартной Моделью, это – новые доказательства своей точности и может использоваться, чтобы поместить строгие ограничения на модели новой физики.Как дела такая вещь?Во-первых, Вы должны сделать луч, который содержит каоны.
Сталкивающиеся высокоэнергетические протоны от Super Proton Synchrotron (SPS) в постоянную цель бериллия создают луч вторичных частиц, который содержит и размножает почти один миллиард частиц в секунду, приблизительно 6% которых являются каонами.Прежде, чем войти в большой вакуумный бак, каждой частице в луче измерил его импульс датчик кремниевого пикселя. Датчик под названием KTAG (разметчик каона) определяет типы частицы в луче от их радиации Черенкова и определяет, которые каоны.Дальнейшие датчики в баке ищут частицы распада: магнитный спектрометр измеряет импульс заряженных следов от распадов каона, кольцевое отображение Черенков (БОГАТЫЙ) датчик говорит команде природу частиц распада, и электромагнитные и адронные калориметры измеряют свою энергию.
Большая система фотона, датчики мюонной и заряженной частицы отклоняют нежелательные распады.Пытаясь измерить очень редкие процессы как этот, предсказанный, чтобы произойти только один раз в 10 000-100 000 миллионов событий, команда должна очень бояться применять критерии отбора, которые могли бы оказать влияние на результат. Поэтому это таможенное, чтобы выполнить ‘слепой анализ’, где физики первоначально только смотрят на фон, чтобы проверить, что их понимание различных источников правильно.
Только, как только они удовлетворены этим, они смотрят на область данных, где сигнал, как ожидают, будет («открытие аварийного инструмента»).Каково было британское участие?Бирмингемский университет играл ведущую роль в строительстве датчика для NA62, построил систему считывания для KTAG (датчик разметчика каона, который определяет каоны в линии луча), разработанный, и осуществил (офлайновую) более аккуратную систему высокого уровня эксперимента и часть спускового механизма L0 (онлайн), разработанного, и осуществил систему управления эксперимента (Контроль за Пробегом) и дал решающие вклады во ввод в действие эксперимента и операцию, в калибровку и системы гарантии качества данных.
Великобритания также способствовала другим аспектам строительства датчика и к моделированию Монте-Карло.У Великобритании также есть ведущая роль в анализе данных и производстве результатов физики с Бирмингемскими физиками, ведущими все публикации NA62 до сих пор. Британские физики покрывают лидирующие позиции в анализе данных, включая Координатора Физики (Джузеппе Руджеро, Ланкастерский университет) и координатора Рабочей группы Аромата Лептона (Евгений Гудзовский, Бирмингемский университет).
Что является следующим для NA62?Команда продолжит собирать больше данных и совершенствовать аналитический метод, использующий данные 2017 и 2018 годов.
Эта оптимизация позволит команде увеличивать число событий сигнала и достигать чувствительности, требуемой показать, до какой степени этот процесс соглашается со Стандартным Образцовым предсказанием.