El CERN ha alcanzado un hito importante en la física de partículas al confirmar la desintegración sumamente infrecuente de un kaón cargado (K+) en un pion cargado (π+) y un par de neutrinos-antineutrinos (ν, ν̅). Este suceso fue verificado con una certeza estadística de cinco sigma, un estándar en la comunidad científica que refleja una alta probabilidad de que el resultado no sea debido a un error estadístico.
El equipo detrás del experimento NA62, liderado por Cristina Lazzeroni de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, ha estado operando durante más de una década. El proceso de producción de kaones comienza con un haz de protones de alta energía colisionando con un blanco de berilio, generando aproximadamente un billón de partículas por segundo, de las cuales el 6% son kaones cargados.
Esta desintegración específica es extremadamente rara, ocurriendo en tan solo 13 de cada 100 mil millones de desintegraciones de kaones. La identificación de esta transformación no es sencilla, ya que los neutrinos y antineutrinos resultantes se aniquilan prácticamente de inmediato. Por esta razón, el enfoque del experimento se centra en detectar el pion cargado que se genera.
Los resultados del NA62 indican una cantidad de desintegraciones de kaón a pion y neutrinos superior a las 8.4 por cada 100 mil millones predichas por el Modelo Estándar, aunque aún dentro de los márgenes de incertidumbre. Este hallazgo se considera un "canal dorado" en la física de sabores, ya que tal relación de ramificación se predice con alta precisión por el Modelo Estándar, que sugiere que debe ser menor a \(10^{-10}\).
Cualquier desviación significativa de estas predicciones podría ser la señal de nuevas partículas o fuerzas no consideradas en el Modelo Estándar. Este descubrimiento es fundamental, ya que podría proporcionar evidencias cruciales para entender fenómenos aún no explicados por la física actual. La certeza estadística de cinco sigma utilizada para confirmar este hallazgo implica una probabilidad de menos de 1 en 3.5 millones de que el resultado sea debido a un error, un estándar de oro en la física de partículas.
El experimento NA62 seguirá recolectando datos durante los próximos tres años, lo que permitirá a los científicos confirmar si estos resultados son consistentes con las predicciones del Modelo Estándar o si sugieren la existencia de nueva física. Los resultados del hallazgo fueron presentados en un seminario en el CERN, suscitando gran interés y discusión en el ámbito de la física de partículas.