FASER i przełomowe eksperymenty 

FASER (Forward Search Experiment) to nowy eksperyment CERN, który został zaproponowany m.in. przez doktora Sebastiana Trojanowskiego związanego z Narodowym Centrum Badań Jądrowych. Jak podaje NCBJ, FASER będzie w stanie sprawdzić, czy dochodzi do anomalnych rozpadów kaonów i potwierdzić anomalię KOTO. Są to elementy, które mogą zdecydowanie wpłynąć na przyszłość fizyki.

 

FASER stanowi uzupełnienie obecnego programu badań CERN i rozszerza ich potencjał. Dzięki niemu możliwe będzie odkrywanie nowych cząstek, również tych związanych z czarną materią, która, jak podaje CERN, według wyników badań astrofizycznych stanowi 27% wszechświata, ale nigdy nie była obserwowana i badana w laboratorium. Eksperyment ma za zadanie poszukiwać nowych cząstek, które mogą postawać w zderzeniach protonów (np. w detektorze ATLAS), ale jeszcze nie zostały wykryte ze względu na zbyt słabe oddziaływanie z materią detektora.

O możliwościach dokonania przełomowych badań pisze w swoim komunikacie NCBJ:

„Podczas niedawnego wystąpienia przedstawiciela japońskiego eksperymentu KOTO na międzynarodowej konferencji naukowej ICHEP2020 (organizowanej w pełni zdalnie z powodu pandemii koronawirusa), ogłoszono najnowsze wyniki poszukiwań bardzo rzadkich rozpadów neutralnych kaonów do pionu i pary neutrino/antyneutrino. Choć spodziewana w ramach Modelu Standardowego częstość tego procesu jest prawie 100 razy mniejsza niż obecne możliwości eksperymentu, to już rok temu wbrew oczekiwaniom ogłoszono pierwszą obserwację trzech możliwych takich zdarzeń. Najnowsze prace skupiły się na dokładniejszym pomiarze tła zakłócającego analizę, które obecnie jest na poziomie ok. 1 spodziewanego zdarzenia w detektorze.

Pozostawia to pole do spekulacji na temat możliwego odkrycia śladów nowej fizyki, które zostanie przetestowane w przyszłych pracach eksperymentu KOTO, jak również m.in. w detektorze FASER w LHC. Ten drugi ma szansę w sposób niezależny zaobserwować nawet 10 tysięcy powiązanych spektakularnych zdarzeń lub wykluczyć wiele możliwych rozwiązań tej zagadki w ciągu pierwszych tygodni swego działania, jak zauważono w najnowszej pracy opublikowanej w Physical Review D autorstwa dr. Felixa Klinga z instytutu SLAC w USA oraz dr. Sebastiana Trojanowskiego z Zakładu Fizyki Teoretycznej w Departamencie Badań Podstawowych NCBJ.”