КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-12-00051
НазваниеПоиск эффектов Новой Физики в распадах каонов на установке ОКА
Руководитель Образцов Владимир Федорович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт физики высоких энергий имени А.А. Логунова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" , Московская обл
Конкурс №68 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-101 - Физика элементарных частиц
Ключевые слова Распады каонов, заряженный бозон Хиггса, лептокварки, Киральная пертурбативная теория, темные фотоны, псевдоскалярное сголдстино, CP(T) четность
Код ГРНТИ29.05.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
На протонном синхротроне У-70 Института физики высоких энергий "НИЦ КИ" действует уникальный канал вторичных частиц, с высоким потоком заряженных каонов. Канал используется установкой ОКА, на которой набрана большая статистика распадов и взаимодействий каонов. Настоящий проект включает несколько направлений исследования. Первое направление- поиск заряженного бозона Хиггса и Лептокварков в распадах K+ --> mu+ nu pi0, K+ --> e+ nu pi0. Второе направление- поиск темных фотонов и псевдоскалярного сголдстино(P) в распаде K+ --> pi+ pi0 P . Третье направление - это проверка Киральной пертурбативной теории и поиск эффектов нарушения CP(T) инвариантности в радиационных распадах K+ --> mu+ nu pi0 gamma , K+ --> e+ nu pi0 gamma.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Поляруш А.Ю., Акименко С.А., Артамонов А.В. и др.
Измерение Т-нечетной корреляции в радиационном распаде $K^{+} \to \pi^{0} e^{+} \nu_{e} \gamma$ с помощью установки ОКА
Письма в ЖЭТФ, том 116, выпуск 9, страницы 586-591 (год публикации - 2022)
10.31857/S12345678222100030
Публикации
1.
Садовский А.С.
Searches for the light invisible hypothetic pseudoscalar in K+ --> pi+ pi0 P decay
Journal of Physics, 2446(2023) 1, 012031 (год публикации - 2023)
10.1088/1742-6596/2446/1/012031
2.
Образцов В.Ф.
Evidence for WZW anomaly in the coherent reaction K+ Cu --> K+ pi0 Cu
Journal of Physics, 2446 (2023) 1, 012047 (год публикации - 2023)
10.1088/1742-6596/2446/1/012047
3.
Кравцов В.И., Куршецов В.Ф.
INT- contribution to formfactors of K+ --> mu nu gamma decay
Physics of Atomic Nuclei, Vol. 86, No. 5, pp. 775–781 (год публикации - 2023)
10.1134/S1063778823050241
4. Тюрин И.С. Study of the K+ --> pi0 mu+ nu gamma decay: preliminary results from the "OKA" Physics of Atomic Nuclei, №6 том 86 (год публикации - 2023)
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
На установке ОКА, работающей на вторичном, обогащённом каонами 17.7 ГэВ пучке протонного синхротрона У-70 Института физики высоких энергий НИЦ "Курчатовский институт", в 2024 г. получен результат по поиску редкого распада K+ → e+ ν π0 π0 π0. Этот распад до сих пор не наблюдался Из-за сильного подавления по фазовому объему его вероятность, вычисленная в рамках СМ очень мала ~ 10^-11 . На фоне этого подавления возникает возможность поиска вклада от экзотических процессов, например, K+ → e+ ν π0 + пионий, с дальнейшим распадом пиония в π0 π0. Пионий- это π+π- атом. Его распадная длина ~ 10-4 см намного превосходит ядерный масштаб, то есть в этом случае имеет место распад на 4 частицы, а не на пять. Это обстоятельство увеличивает фазовый объем в 10^6 раз, а последующий распад пионий --> 2π0 идет с вероятностью 100% и приводит к конечному состоянию e+ ν π0 π0 π0. Фактор 10^6 компенсирует малость квадрата модуля волновой функции пиония при r=0, который должен входить в вероятность процесса: |psi(0)|^2 ~ alpha^3~ 0.4 x 10-6 . Другая возможность — всякие экзотические процессы, например, с виртуальными лептокварками, которые сводятся к эффективному скалярному взаимодействию. Они усиливаются по сравнению со Стандартной моделью(V-A) на фоне малого фазового объема. Полученное нами ограничение на вероятность распада Br(K+ → e+ ν π0 π0 π0) < 5.4 x 10^{-8} на 90% уровне достоверности. Наш результат в 65 раз улучшает предел, приведенный в PDG. Разработанные процедуры анализа позволили полностью подавить все фоновые процессы, что открывает возможность успешного продолжения поиска путем дальнейшего набора статистики.
Разработанные алгоритмы могут быть использованы в других исследованиях.
Публикации
1.
Артамонов А.В., Бычков В.Н., Донсков С.В., Филин А.П., Филиппов С.Н., Горин А.М. и др.
Ограничение на относительную вероятность распада K+ ---> pi0 pi0 pi0 e+ nu
Письма в ЖЭТФ, Том 120, вып. 8, с. 578-782 (год публикации - 2024)
10.31857/S0370274X241001
2.
Садовский А.С., Филин А.П., Акименко С.А., Артамонов А.В., Блик А.М. и др.
Searches for the light invisible axion-like particle in K^{+} \rightarrow \pi ^{+}\pi ^{0} a decay
European Physical Journal C, 84:266 (год публикации - 2024)
10.1140/epjc/s10052-024-12444-y
3.
Тюрин И.С.
K+→π0μ+νγ and K+→π0e+νγ Decays: Resent Results from the "OKA" Experiment
Physics of elementary particles and atomic nuclei, v. 21, issue 4, p.650-653 (год публикации - 2024)
10.1134/S1547477124700936
4.
Артамонов А.В., Бычков В.Н., Донсков С.В., Филин А.П., Филиппов С.Н., Горин А.М. и др.
Observation of K{+} \rightarrow \pi ^{+}\pi ^{0}\pi ^{0}\gamma decay
European Physical Journal C, 84:345 (год публикации - 2024)
10.1140/epjc/s10052-024-12674-0