Perugia, 5 dicembre 2023 – L’esperimento Belle II, presso il laboratorio giapponese KEK di Tsukuba, a una settantina di chilometri da Tokyo, ha ottenuto la prima evidenza di un decadimento particolarmente elusivo del mesone B carico, una particella composta da un quark beauty (bellezza) e un antiquark: è frutto di un’ampia collaborazione internazionale in cui il Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia è fra i principali protagonisti.
Lo studio è stato presentato recentemente in un seminario dedicato al CERN e pubblicato su arXiv, è in corso di pubblicazione sulla rivista Physical Review D.
Il mesone B carico, prodotto nelle collisioni tra elettroni e positroni dell’acceleratore SuperKEKB, è stato osservato decadere in un kaone carico – una particella costituita da un quark e da un antiquark – in un neutrino e in un antineutrino: una scoperta di particolare rilievo, perché fornisce informazioni preziose al fine della comprensione della materia e delle forze al livello più fondamentale.
Nonostante questo decadimento sia stato cercato per venti anni, infatti, esso era rimasto inosservato: rivelarlo è stata un’impresa difficile – sottolineano i ricercatori e le ricercatrici coinvolti – che ha richiesto il superamento di impegnative sfide tecnologiche e scientifiche.
Oltre all’importante risultato della prima evidenza di questo evento raro ed estremamente difficile da scovare, c’è però anche qualcosa che ha sorpreso. “La frequenza con cui è stato osservato il decadimento è più alta di quanto ci aspettassimo di misurare – spiega la responsabile del gruppo Belle II presso l’Ateneo di Perugia, la prof.ssa Claudia Cecchi, del Dipartimento di Fisica e Geologia e ricercatrice associata all’INFN – Potrebbe essere un segno di qualcosa di nuovo o semplicemente una fluttuazione statistica: serviranno più dati per trovare risposta a questo interrogativo”.
“L’esperimento Belle II oggi è l’unico che ha accesso a questa misura, come molte altre simili, ed egualmente rilevanti, che coinvolgono i neutrini – sottolinea la prof.ssa Cecchi – L’analisi dei dati ha sottoposto le ricercatrici e i ricercatori ad un vero proprio tour de force durato due anni. La qualità del lavoro e l’interesse dei risultati testimoniano la maturità della collaborazione e ci rendono ottimisti e motivati nell’affrontare le sfide del prossimo futuro”.
Sarà quindi necessaria un’osservazione più attenta quando un maggior numero di dati sarà disponibile, a cominciare già dai primi mesi del 2024, quando l’acceleratore SuperKEKB riprenderà a produrre collisioni di elettroni e positroni dopo una pausa di un anno e mezzo, durante la quale sono stati anche implementati molti miglioramenti tecnologici sia nell’acceleratore, sia nel rivelatore Belle II.
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