Projektbeschreibung
Was gibt es Neues über den Urknall?
Materie- und Antimaterieteilchen haben zwar die gleiche Masse, jedoch unterschiedliche Eigenschaften. Beispielsweise weisen sie entgegengesetzte elektrische Ladungen auf. Sie entstehen immer als Paar und vernichten sich gegenseitig, wenn sie miteinander in Kontakt kommen. Die Beobachtung, dass Materie gegenüber Antimaterie überwiegt (Materie-Antimaterie-Asymmetrie, bekannt als CP-Verletzung), deutet also auf ein fehlendes Bindeglied hin. Auch Theorien, die das Ausmaß der CP-Verletzung im Universum vorhersagen, und die in Experimenten beobachtete CP-Verletzung können diesen Unterschied nicht aufklären. 2019 wurde erstmalig eine CP-Verletzung bei Teilchen beobachtet, die Charm-Quarks enthalten. Das EU-finanzierte Projekt CharmAsymmetries baut mit neuen Analysen der Daten auf dieser historischen Entdeckung auf und sucht bei anderen, bislang nicht beobachteten Charm-Mesonen-Zerfällen, nach CP-Verletzungsprozessen.
Ziel
The study of difference between matter and antimatter (CP violation) is one of the most exciting fields at the frontier of fundamental physics research. It is driven by the question of what happened to the antimatter after the Big Bang. The mesons, particles that contain both matter and antimatter quarks are ideal laboratories for the discovery of CP violation. This proposal aims at looking for CP violation in decays of mesons containing one charm (or anti-)quark, the only type of mesons where CP violation has not yet been observed.
One of the objectives is to carry out a measurement of the matter-antimatter mixing and CP violation parameters in the most sensitive charm decay mode (D0->Kspipi) using the unprecedented charm data sample collected by the LHCb experiment at CERN. To achieve maximal precision of both measurements, external input from the unique Chinese flavour factory, BESIII, is crucial. Key attributes of the decays of the D meson, the strong phases and their variation across the phase space, require the use of quantum-entangled states that are accessible at BESIII. Usually, these quantities are measured in regions of the phase space, the definition of which is inspired by a model. Wrong definition of these regions would lead to dilution of the sensitivity of these measurements. We propose to measure these quantities at every point of the phase space to maximise the precision.
The second objective is to look for CP violation in the charm D0->(anti-)K*0KS decays with LHCb data ignoring time-dependent effects arising from matter-antimatter mixing. The three-body final state after an instant decay of the exited K*0 meson, K pi KS, will be studied using novel model-dependent and model independent methods, the former has been pioneered by the Manchester LHCb group, and the latter has not yet been tested. Currently, these decays have been highlighted by theorists as the most likely discovery channel for time-integrated CP violation in the charm system.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Thema/Themen
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