Descrizione del progetto
Alla ricerca del charm e le rivelazioni del Big Bang
Le particelle di materia e antimateria hanno la stessa massa ma proprietà opposte, tra cui la loro carica elettrica. Sono sempre prodotte in coppia e si annientano a vicenda se entrano a contatto; pertanto, la predominanza osservata della materia sull’antimateria (asimmetria materia-antimateria nota come violazione di CP) suggerisce un anello mancante. Le teorie che prevedono la quantità di violazione di CP nell’Universo e la violazione di CP osservata negli esperimenti non possono spiegare la differenza. Nel 2019, è stata osservata per la prima volta la violazione di CP in particelle contenenti quark charm. Il progetto CharmAsymmetries, finanziato dall’UE, sta sviluppando questa rivelazione storica con nuove analisi dei dati, alla ricerca di processi di violazione di CP nel decadimento di altri mesoni charm che non sono ancora stati osservati.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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MSCA-IF-EF-ST -Coordinatore
M13 9PL Manchester
Regno Unito