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來源標(biāo)題：實(shí)驗(yàn)室觀測到罕見粒子衰變

歐洲核子研究中心(CERN)NA62實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，首次在實(shí)驗(yàn)室成功觀測到帶電K介子衰變?yōu)閹щ?pi;介子和正反中微子對(duì)，置信度達(dá)到宣稱“新發(fā)現(xiàn)”所需的5西格瑪(即99.9999%)。這一罕見粒子衰變過程，有望揭開超越粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理學(xué)的奧秘。相關(guān)論文已提交24日舉行的歐洲粒子物理研討會(huì)。

NA62實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是高精確度觀測K介子罕見衰變。標(biāo)準(zhǔn)模型揭示了物質(zhì)的組成部分及其相互作用，其預(yù)測K介子發(fā)生這一衰變的幾率不到百億分之一。正因如此，觀測該衰變將成為尋找新物理學(xué)證據(jù)最可靠的途徑之一。

K介子由CERN超級(jí)質(zhì)子同步加速器提供的高強(qiáng)度質(zhì)子束與靜止靶碰撞產(chǎn)生。這種碰撞產(chǎn)生了一束次級(jí)粒子，使得每秒有近10億個(gè)粒子飛入NA62探測器，其中約6%是帶電K介子。探測器準(zhǔn)確識(shí)別并測量了K介子及除中微子外的衰變產(chǎn)物(中微子幾乎不與物質(zhì)相互作用，表現(xiàn)為“缺失的能量”)。

觀測結(jié)果顯示，K介子衰變?yōu)?pi;介子和正反中微子對(duì)的幾率約為千億分之十三。研究團(tuán)隊(duì)指出，最新觀測結(jié)果成為迄今達(dá)到“發(fā)現(xiàn)”水平的最罕見衰變。

新觀測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型并不完全吻合，這或許暗示著存在某種(或某些)未知的新粒子。不過，這一推測還需更多數(shù)據(jù)予以證實(shí)。目前，NA62實(shí)驗(yàn)正在收集新數(shù)據(jù)，有望在未來證實(shí)或排除這種衰變中新物理學(xué)的存在。

新結(jié)果基于NA62實(shí)驗(yàn)2021年—2022年，以及2016年—2018年的數(shù)據(jù)集獲得。其中2021年—2022年的數(shù)據(jù)集是在對(duì)NA62裝置進(jìn)行一系列升級(jí)后收集的，硬件升級(jí)與精細(xì)分析技術(shù)強(qiáng)強(qiáng)攜手，將收集信號(hào)的速度提高了50%。( 劉霞)