LHCb BATTE IL RECORD DI PRECISIONE NELLA MISURA DI ALCUNI PARAMETRI DEL MODELLO STANDARD

C’è molta soddisfazione tra i ricercatori che partecipano all’esperimento LHCb alCERN di Ginevra per i nuovi risultati annunciati alla conferenza Rencontres de Moriond, dedicata alle Electroweak Interactions and Unified Theories, che si è appena conclusa. La Collaborazione LHCb ha, infatti, annunciato due nuovi record di precisione nelle misure di alcuni parametri, che permettono di migliorare la comprensione del Modello Standard, la teoria che descrive le particelle elementari e le forze fondamentali che si esercitano tra di esse. Si tratta di due parametri fondamentali della cosiddetta matrice Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM), ottenute dall’analisi di decadimenti dei mesoni B sui dati del Run 1. La componente italiana della Collaborazione, coordinata dall’INFN, ha dato un contributo determinante alle analisi svolte.

L'esperimento LHCb è dedicato alla comprensione dei meccanismi che hanno portato alla scomparsa dell'antimateria prodotta nel Big Bang. Misurando con grande precisione le piccole differenze nei decadimenti di particelle e antiparticelle prodotte nelle collisioni tra protoni all'LHC si può capire perché dopo il Big Bang l'antimateria è scomparsa, permettendo alla materia sopravvissuta di formare tutto ciò che vediamo intorno a noi: dalle stelle alle galassie, dalla Terra a tutte le forme di vita presenti sul Pianeta.
 
La prima misura consiste nella determinazione dell’angolo "γ" del triangolo unitario che rappresenta la matrice CKM. Nel Modello Standard la matrice CKM descrive il miscelamento dei quark e il diverso comportamento di materia e antimateria nei decadimenti, noto anche come "violazione della simmetria di CP”, che si osserva nei decadimenti deboli.
La nuova misura dell’angolo γ (γ =(70.9+7.1-8.5)°) è stata ottenuta combinando i risultati di molteplici e differenti decadimenti dei mesoni B,  tra cui alcuni appena pubblicati. Questo risultato rappresenta la misura più precisa di  γ  ottenuta da un singolo esperimento, e consente una verifica più accurata delle proprietà del triangolo unitario e del Modello Standard.
 
La seconda misura di precisione annunciata in questi giorni alle conferenze di Moriond riguarda la differenza di massa dei mesoni B0_d e antiB0_d, DeltaM_d, che determina la frequenza con cui i mesoni B0_d oscillano nelle loro antiparticelle, grazie a un curioso meccanismo della meccanica quantistica.
Anche in questo caso la nuova misura, (Δmd=(505.0±2.1±1.0)ns-1) ha una precisione superiore all’attuale media mondiale e rappresenta il risultato migliore ottenuto da un singolo esperimento. Il suo valore contribuisce, in maniera complementare alla misura di γ, a migliorare la precisione dei test sulla consistenza del Modello Standard.
 
L’analisi dei dati del Run 2 permetterà di verificare con precisione ancora maggiore il Modello Standard ed, eventualmente, di evidenziare l’effetto di processi dovuti a nuova fisica oltre il Modello Standard.