Al CERN di Ginevra, i fisici hanno osservato per la prima volta un fenomeno rarissimo: il decadimento di una particella chiamata kaone in altre particelle. Questo evento è così raro che accade meno di una volta su 10 miliardi. L’esperimento NA62, guidato dall’italiano Giuseppe Ruggiero, ha rilevato questo decadimento e potrebbe aiutarci a scoprire nuove particelle che il Modello Standard, la teoria attuale della fisica, non prevede. I risultati sono ancora in fase di analisi, ma potrebbero aprire la strada a nuove scoperte sulla natura dell’universo nei prossimi anni.
L’osservazione riguarda il decadimento di un kaone carico in un pione carico e due neutrini. Si tratta di uno dei decadimenti più rari mai registrati, poiché il Modello Standard prevede che meno di un kaone su 10 miliardi si disintegri in questo modo. L’esperimento NA62 ha misurato questo processo con una significatività statistica molto alta, tale da escludere che i risultati siano dovuti a una semplice fluttuazione: la probabilità che ciò accada è inferiore a una su un milione.
Ma perché i fisici cercano decadimenti così rari? La risposta sta nel fatto che, essendo così insoliti, sono particolarmente sensibili a eventuali deviazioni dal Modello Standard. Questo li rende un’ottima occasione per trovare segni di nuova fisica, cioè di fenomeni che vadano oltre le attuali conoscenze.
NA62 ha misurato questo decadimento con una precisione del 25%, il valore più preciso mai ottenuto. Sebbene il risultato sia leggermente superiore a quanto previsto dal Modello Standard, è ancora compatibile con esso, anche se non in maniera perfetta. Una possibile spiegazione di questa discrepanza potrebbe essere la presenza di nuove particelle che influenzano la probabilità di decadimento, ma saranno necessarie ulteriori osservazioni per confermare o smentire questa ipotesi. L’esperimento è ancora in corso, e nei prossimi anni si potrebbero ottenere dati più precisi che chiariranno se ci siano contributi da nuova fisica o se, al contrario, tali contributi siano molto limitati.
L’esperimento NA62 è stato progettato appositamente per misurare questo raro decadimento. I kaoni vengono prodotti da un fascio di protoni ad alta intensità, proveniente dal Super Proton Synchroton (SPS), uno degli acceleratori del CERN, che viene fatto collidere con un bersaglio fisso. Questo crea un fascio secondario contenente quasi un miliardo di particelle al secondo, di cui circa il 6% sono kaoni carichi. NA62 rileva con precisione i prodotti del decadimento dei kaoni, identificando tutte le particelle coinvolte, tranne i neutrini, che vengono individuati come energia mancante. La riuscita dell’esperimento dipende dalla capacità di riconoscere il decadimento corretto e di escludere le possibili imitazioni create da altri processi di decadimento.
La collaborazione NA62 coinvolge circa 200 ricercatori da Europa, Stati Uniti, Canada, Messico e Russia, con una partecipazione significativa dell’Italia. Circa un terzo del team è composto da italiani, che hanno ruoli di responsabilità nella costruzione e gestione del rivelatore e nel sistema complesso di raccolta e analisi dei dati.
Per approfondire, il gruppo di ricercatori e tecnologi dell’Università di Ferrara che ha dato un contributo significativo all’esperimento NA62 del CERN è composto da diverse figure chiave. Alberto Gianoli è il responsabile del gruppo, con Laura Bandiera come vice responsabile. Altri membri del team includono Nicola Canale, Angelo Cotta Ramusino, Pietro Dalpiaz, Massimiliano Fiorini, Riccardo Negrello, Ilaria Neri, Ferruccio Petrucci, Marco Romagnoni e Alexei Sytov. Inoltre, i tecnici elettronici che supportano il lavoro sperimentale sono Stefano Chiozzi e Roberto Malaguti. Questa squadra ha avuto un ruolo di rilievo sia nella costruzione del rivelatore che nella gestione dei dati acquisiti, contribuendo in modo decisivo al successo dell’esperimento.