Nuova misura dell’asimmetria materia- anti materia all’esperimento LHCb

Una delle domande a cui gli scienziati non hanno ancora trovato risposta è la ragione della scomparsa dell’ antimateria nell’universo. La teoria che descrive le particelle e le loro interazioni (Modello Standard), prevede che i processi di decadimento di particelle ed antiparticelle non siano perfettamente speculari, cioè chiamato violazione CP. La violazione prevista dal modello non è sufficiente per giustificare una tale asimmetria e quindi è necessario misurarla negli esperimenti agli acceleratori di particelle. “La violazione CP è proporzionale all’area di un triangolo i cui lati e angoli dipendono dalle quantità fondamentali della fisica del sapore. L’ angolo GAMMA è di particolare interesse”, spiega Anna Lupato (ricercatrice dell’Università di Padova),” poiché è misurabile tramite decadimenti di particelle per i quali comportamenti anomali segno di nuova fisica, non sono attesi o molto piccoli. La misura di questo angolo tramite i decadimenti dei mesoni B neutri è di particolare interesse poiché permette un chiaro confronto con i risultati teorici.” La collaborazione LHCb, con il contributo fondamentale del gruppo di Padova ha recentemente misurato l’angolo GAMMA con un campione di decadimenti Bs→DsK raccolti durante le collisioni dell’acceleratore LHC tra il 2015 e il 2018. “Questa è un’ analisi complicata”. dice Alessandro Bertolin (ricercatore dell’INFN di Padova), “poichè richiede un fit dipendente dal tempo per estrarre le osservabili che violano CP espresse in funzione dei quattro differenti modi di decadimento che derivano dai mesoni Bs e anti Bs che decadono negli stati finali Ds∓K± ”. I mesoni neutri in funzione del tempo possono apparire come particelle o antiparticelle a causa di un effetto quantistico e quindi l’andamento del numero di eventi di un particolare mesone neutro in funzione del tempo assume un andamento oscillatorio come mostrato in figura. Il valore ottenuto pari a GAMMA= (74 ± 11) ° è compatibile con le previsioni teoriche e risulta essere il valore più preciso mai ottenuto tramite i mesoni neutri. Questa misura è stata mostrata per la prima volta al 12° workshop internazionale CKM lo scorso settembre ed è attualmente presentata sul più recente numero del CERN COURIER (Gen/Feb 23).

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