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NA62

La mesure de haute précision de la désintégration ultra-rare du kaon K ⁺ → π ⁺ ν ν̅ (K + à pi + neutrino anti-neutrino ou KPNN) par l’expérience NA62 au CERN offrira l’un des tests les plus désicifs de la physique des saveurs de quarks. Le taux de décroissance de K ⁺ → π ⁺ ν ν̅ par rapport à toutes les désintégrations K⁺ (rapport de branchement) est sensible à de nombreux modèles de nouvelle physique, non accessibles par d’autres réactions, qui étendent le modèle standard pour tenter de résoudre ses problèmes. La prédiction du modèle standard pour la fraction de branchement KPNN est largement reconnue comme étant théoriquement fiable à 5 %. Avec ce niveau de certitude de prédiction, seuls sont accessibles quelques rares processus de quark dominés par des diagrammes en boucle. Dans le modèle standard, la suppression de la fraction de branchement KPNN à 10^-10 permet à la physique au-delà du modèle standard de contribuer de façon spectaculaire au processus KPNN. Une production de KPNN jusqu’à cinq fois supérieure aux prévisions du modèle standard est possible, permettant ainsi de sonder des échelles de masse allant jusqu’à 1 000 TeV/c², ce qui est bien au-delà de la portée du LHC. NA62 prévoit  avoir une sensibilité permettant l’observation de 100 événements KPNN tels que prédits par le modèle standard, couvrant ainsi la majeure partie de l’espace des paramètres de nouveaux modèles de physique qui pourraient contribuer à ce processus. NA62 étudiera également de nombreuses autres réactions rares ou interdites en vue de la recherche de matière noire, de neutrinos stériles lourds, de désintégrations de pions neutres invisibles et de processus radiatifs.

Le groupe canadien, dont des physiciens et étudiants de l’Université de la Colombie-Britannique et de TRIUMF, possède une longue tradition de mesures et de découvertes impliquant des désintégrations de particules rares.