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The physics of flavor in visible and dark sectors

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I "sapori" delle particelle dell'Universo

Alcuni ricercatori dell'UE hanno analizzato questioni aperte relative alle particelle fondamentali che compongono l'Universo, con importanti implicazioni per la fisica ad alta energia.

Energia

Negli anni '70, è stato sviluppato il Modello standard per spiegare la natura del mondo che ci circonda. In base a tale modello, l'Universo è formato da 12 particelle della materia fondamentali (sei quark e sei leptoni, il più noto dei quali è l'elettrone) e quattro particelle di forza che agiscono su di esse. Per condurre delle distinzioni tra i vari tipi di quark e di leptoni, i fisici hanno assegnato dei "sapori" a queste particelle. Mentre oggigiorno sono state osservate a livello sperimentale numerose previsioni del Modello standard, insieme a tutte le 12 particelle della materia, rimangono ancora irrisolti due problemi riconosciuti dall'intera comunità scientifica. Al di là del Modello standard, una questione tuttora aperta è rappresentata dalla natura della simmetria tra la materia e l'antimateria. In base al Modello, per ogni tipo di particella della materia esiste una particella dell'antimateria corrispondente di uguale massa e carica opposta (ad es. un protone positivo e un antiprotone negativo). Tuttavia, le particelle dell'antimateria vengono osservate raramente. Inoltre, gli scienziati stanno ancora tentando di comprendere la natura della "materia oscura" (DM) che arriva a ricoprire fino al 70 % della massa dell'Universo, producendo effetti gravitazionali visibili. I ricercatori europei hanno tentato di occuparsi di tali questioni aperte fondamentali della fisica delle particelle servendosi dei finanziamenti del progetto Flavidas ("The physics of flavor in visible and dark sectors"). La prima area di ricerca concerneva le implicazioni delle simmetrie dei sapori. Gli scienziati hanno spiegato una deviazione registrata dal Modello standard utilizzando la cosiddetta ipotesi della minima violazione del sapore, che spiega come e quando si determina il cambiamento del sapore delle particelle della materia. Grazie ad un'efficace corrispondenza tra i risultati pubblicati e le misure ottenute, viene garantita l'elaborazione di solide interpretazioni. La seconda area di ricerca era incentrata su un'integrazione efficace del lavoro sperimentale e teorico relativo all'individuazione della DM. Il team del progetto Flavidas ha analizzato i segnali della DM, sviluppando con successo una descrizione delle ricerche dirette sulla stessa e la relativa rilevanza rispetto alle sue "firme" (parametri per l'individuazione specifica della materia oscura). Complessivamente, i ricercatori dell'iniziativa hanno analizzato due delle più importanti questioni aperte relative alla fisica delle particelle ad alta energia, pervenendo a importanti descrizioni e pubblicazioni teoriche. La conoscenza acquisita dovrebbe promuovere la comprensione della gravità e della DM e facilitare l'adeguato sviluppo del futuro lavoro sperimentale.

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