Dopo oltre quarant’anni di ricerche, l’esperimento LHCb del CERN di Ginevra ha ottenuto la prima prova di uno dei decadimenti più rari mai studiati: quello del mesone B0 in una coppia di muoni, un processo che avviene circa una volta su dieci miliardi. Il risultato è stato annunciato il 3 novembre 2026 durante un seminario al CERN e ha anche un legame con i Castelli Romani: tra i coordinatori dell’analisi c’è Marco Santimaria, ricercatore dei Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN.
Che cosa è stato osservato
Il mesone B0 è una particella formata da un quark beauty e da un quark down, uno dei quali nella sua versione di antimateria. In casi rarissimi i due quark si annichilano e producono un muone e un antimuone, particelle simili all’elettrone ma circa 200 volte più pesanti. Secondo il Modello Standard, questo decadimento è circa 30 volte più raro di quello, già osservato, del mesone Bs0, che avviene circa 3 volte ogni miliardo.
Con i dati raccolti nel 2024 e nel 2025 dal rivelatore aggiornato, LHCb ha raggiunto una significatività statistica di 3 sigma, la soglia che in fisica delle particelle si usa per parlare di «evidenza». Unendo anche i dati del periodo 2011-2018, il valore sale a 3,2 sigma. Per un’osservazione definitiva serviranno 5 sigma.
Perché è importante
I decadimenti rari sono tra gli strumenti più sensibili per cercare nuova fisica: particelle ancora sconosciute, troppo pesanti per essere prodotte direttamente all’LHC, potrebbero modificarne la frequenza. Per ora i risultati sono in accordo con il Modello Standard. La stessa analisi fornisce anche la misura più precisa finora del decadimento del Bs0 in due muoni.
Il lavoro, non ancora sottoposto a revisione su una rivista, è stato depositato sull’archivio arXiv. Vi hanno partecipato una ventina di fisici di Regno Unito, Germania, Italia, Spagna e Paesi Bassi, tra cui il gruppo dell’Università di Roma Tor Vergata. Un futuro aggiornamento di LHCb, previsto verso la metà degli anni Trenta, potrebbe aumentare di circa dieci volte il ritmo di raccolta dei dati.
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