Descrizione del progetto
Approfondire le evidenze della fisica oltre il modello standard
Sebbene il modello standard sia il più grande successo ottenuto dalla fisica delle particelle, esso non riesce a descrivere i fenomeni osservati nella loro interezza. La violazione del sapore leptonico, finora osservata nelle oscillazioni dei neutrini ma non nei processi relativi a leptoni carichi, potrebbe fare luce su tale enigma. Il progetto TAULEPGAMMA, finanziato dall’UE, migliorerà le tecniche di analisi al fine di sfruttare i set di dati forniti dall’esperimento Belle II presso il laboratorio Super-KEKB, quadruplicando la sensibilità di rilevamento dei decadimenti tau in lettoni e fotoni rispetto alle misurazioni effettuate in precedenza. Qualora l’osservazione di questo processo di violazione del sapore avvenisse con successo, fornirebbe evidenze indiscutibili della fisica oltre il modello standard, dando vita a una nuova era per la fisica delle particelle.
Obiettivo
I propose a measurement of the lepton flavour violating (LFV) tau -> lepton + gamma decay, where the lepton is a muon or an electron. This will be carried out at the University of Pisa (Italy) under the supervision of Prof. Francesco Forti.
Although highly successful, the Standard Model (SM) of particle physics does not completely describe all the phenomena we observe, such as the recent discovery of neutrino oscillations which violate lepton flavour conservation in the neutral sector.
Many scenarios have been advanced to extend the SM into a bigger picture; several of these models predict LFV to occur in the charged sector as well at measurable rates.
I will exploit the unprecedented data sample provided by the Belle II experiment at SuperKEKB to measure the tau -> lepton + gamma decay rate with a sensitivity of at least a factor of four greater than any previous measurement.
In order to achieve this result I will develop an advanced physics analysis, making full use of the characteristics of the state-of-the-art Belle II detector and incorporating modern techniques such as machine learning. I will use my experience in physics analysis, preparatory studies and detector performance measurements to make this possible.
The impact of a measurement of such sensitivity would be tremendous. A discovery of charged LFV would constitute an enormous breakthrough which would spark a new era of particle physics; a non-observation would instead place strong constraints on possible extensions of the SM and inform physics studies for the coming decade.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
56126 Pisa
Italia