L’esperimento NA62 del CERN, a cui partecipa anche l’INFN, è riuscito a ridurre significativamente l’incertezza nella misura di un processo rarissimo che aveva già osservato nel 2024: il decadimento di un kaone carico in un pione carico e una coppia neutrino-antineutrino. Il risultato è stato presentato oggi, 4 marzo 2026, a nome della Collaborazione NA62 da Renato Fiorenza, ricercatore del CERN e uno dei principali analisti, all’annuale conferenza Les Rencontres de Physique di La Thuile, in Valle d’Aosta.
Per la ricerca di fenomeni di nuova fisica, lo studio dei decadimenti rari è determinante perché permette di sondare la teoria del modello standard della fisica delle particelle in profondità. E, per comprendere in grande dettaglio un decadimento, è fondamentale determinare la sua cosiddetta “frazione di decadimento”, che descrive la probabilità che quello specifico decadimento avvenga.
Nel caso specifico, la frazione di decadimento del processo studiato dalla Collaborazione NA62 può essere previsto teoricamente con un’incertezza molto ridotta: ciò rende questo decadimento del kaone estremamente sensibile a nuova fisica oltre il modello standard. Con una frazione di decadimento prevista inferiore a uno su dieci miliardi, il processo è estremamente raro e molto difficile da osservare.
L’esperimento NA62 è stato progettato proprio per studiare in profondità questo processo, e per farlo deve produrre un gran numero di kaoni, motivo per cui è noto anche come “kaon factory”. I kaoni vengono creati inviando un fascio di protoni ad alta intensità proveniente dall’acceleratore Super Proton Synchrotron contro un bersaglio di berillio. Questo produce quasi un miliardo di particelle al secondo, di cui circa il 6% sono kaoni i cui prodotti di decadimento possono essere studiati in grande dettaglio dai rivelatori di NA62.
Nel 2024, la Collaborazione NA62 aveva riportato la prima osservazione di questo processo: nel misurare il decadimento aveva, infatti, ottenuto una significatività statistica di cinque deviazioni standard, che nella fisica delle particelle rappresenta il “traguardo” per poter rivendicare una scoperta. Ora le ricercatrici e i ricercatori di NA62 hanno incluso nell’analisi i dati raccolti nel 2023 e nel 2024 e hanno utilizzato tecniche di analisi migliorate basate su algoritmi di machine learning all’avanguardia. Questo, in combinazione con i dati precedentemente raccolti, ha permesso loro di affinare lo studio del rarissimo decadimento del kaone, ottenendo una misura aggiornata della frazione di decadimento con un miglioramento significativo dell’incertezza, riducendola del 40%.
“Questo è il campione di dati con maggiore sensitività che abbiamo analizzato finora”, sottolinea Francesco Brizioli, ricercatore della Sezione INFN di Perugia e Coordinatore del programma di fisica dell’esperimento NA62. “Il fatto che possiamo osservare chiaramente e misurare con precisione un processo così raro rappresenta un grande successo dal punto di vista scientifico e tecnologico”.
Alla precisione del risultato attuale, il decadimento del kaone sembra avvenire come previsto dalla teoria e fornisce così forti vincoli alla nuova fisica oltre il Modello Standard.
“Questo è un notevole test del Modello Standard, data l’estrema rarità e la precisione teorica del processo che abbiamo investigato”, spiega Giuseppe Ruggiero, professore all’Università di Firenze e ricercatore della sezione INFN di Firenze, che coordina la Collaborazione Scientifica internazionale dell’esperimento NA62. “Abbiamo dimostrato ancora una volta che la nostra attuale teoria di riferimento della natura possiede un incredibile potere predittivo”.
“L’importante risultato è stato ottenuto grazie al contributo di giovani e brillanti ricercatori e ricercatrici dell’INFN. La comunità scientifica italiana ha avuto un ruolo fondamentale in questa difficile misura”, commenta Monica Pepe della Sezione di Perugia dell’INFN e coordinatrice dei gruppi di ricerca italiani che partecipano all’esperimento NA62.
La Collaborazione NA62 coinvolge oltre 200 partecipanti provenienti da Europa, Stati Uniti, Canada, Messico e Russia. La comunità italiana, coordinata dall’INFN, rappresenta circa un terzo della Collaborazione, con ricercatrici e ricercatori provenienti dai Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN e dalle Sezioni INFN e dalle Università di Ferrara, Firenze, Napoli, Perugia, Pisa, Roma Sapienza, Roma Tor Vergata e Torino.
