• Esperimento NA62

L’esperimento NA62, attivo dal 2016, è situato al CERN a Ginevra ed è stato progettato con l’intento di mettere alla prova il Modello Standard misurando il decadimento K+ → π+νν usando la tecnica del decadimento in volo.
Un altro processo accessibile all’esperimento è il decadimento K+ → π+μ+μ− ed è ciò che questa tesi prende in analisi. Il Branching Ratio `e stato misurato nel 2019 con un campione di 27679 eventi: BR(K+ → π+μ+μ−)=(9.139 ± 0.059) × 10−8. La formazione dei due muoni può avvenire tramite interazione elettromagnetica, mediata da un fotone virtuale, o tramite interazione debole, mediata da un bosone Z virtuale. La misura dell’ asimmetricità della distribuzione del coseno dell’angolo tra il kaone ed uno dei due muoni, nel centro di massa dei due muoni, evidenzierebbe il contributo del bosone Z virtuale. L’obiettivo è ottenere una misura significativa di questa asimmetria. Un limite sperimentale è che l’esperimento è stato costruito con l’obiettivo di non selezionare i muoni poiché il canale K+ → π+νν non li richiede, quindi la statistica è intrinsecamente limitata. Per rimediare a questo problema è utile identificare le regioni dello spazio delle fasi in cui il decadimento sia più sensibile alla presenza dell’asimmetria, attraverso lo studio di una simulazione MonteCarlo (MC) del processo. Avevo a disposizione solo simulazioni MonteCarlo del decadimento K+ → π+μ+μ− mediato dall’interazione elettromagnetica, ho dovuto quindi simulare degli eventi in cui i muoni provengano anche dallo Z virtuale, in modo da trovare quelle variabili cinematiche che mostrano delle differenze tra i due campioni di eventi. Un metodo più semplice, adatto allo scopo di questa tesi, è di introdurre artificialmente un’asimmetria negli eventi generati. Identificando una regione sperimentalmente accessibile, in cui la sensibilità all’asimmetria sia significativa, si potrebbe pensare di modificare il trigger dell’esperimento introducendo una selezione dedicata, che permetta di accrescere il campione di dati del canale K+ → π+μ+μ− senza compromettere la presa dati del canale principale dell’esperimento con l’incremento della banda acquisita. Così si riuscirebbero a selezionare gli eventi in cui i muoni siano prodotti anche dal decadimento del bosone Z, e a verificare, attraverso la misura dell’asimmetria, l’eventuale presenza di nuova fisica oltre il Modello Standard.