В Институте Пауля Шеррера (PSI, Швейцария) завершился очередной полугодовой сеанс набора экспериментальных данных в эксперименте MEG II по поиску распада μ⁺ → e⁺ γ.

Группа сотрудников НЭОМАП ЛЯП, в течение многих лет активно участвующая в коллаборации MEG/MEG II, успешно отработала 137 восьмичасовых смен во время сеанса в режиме удаленного доступа.

Эксперимент MEG II — это вторая фаза эксперимента MEG, проходившего в PSI c 2008 по 2013 годы, в котором было получено рекордное ограничение на верхнюю границу относительной вероятности распада B(μ⁺ → e⁺ γ) < 4,2 × 10^-13 (90% C. L.).

Стандартная модель (СМ) физики частиц предсказывает исчезающе малую вероятность (<< 10^-50) процессов, нарушающих сохранение лептонного числа для заряженных лептонов. Поэтому обнаружение подобных процессов является абсолютным указанием на наличие новой физики за пределами СМ, а их отсутствие накладывает ограничение на выходящие за рамки СМ теории.

Также коллаборация MEG II недавно опубликовала результаты обработки экспериментальных данных, полученных в первом сеансе на модернизированной установке MEG II в 2021 году. Анализ данных методом максимального правдоподобия не выявил превышения количества возможных событий распада μ⁺ → e⁺ γ над ожидаемым уровнем фона, что позволило получить ограничение для относительной вероятности распада B(μ⁺ → e⁺ γ) < 7,5 × 10^-13 (90% C. L.). Объединение этой величины с результатом первой фазы эксперимента MEG дает самую лучшую на текущий момент оценку верхней границы относительной вероятности распада B(μ⁺ → e⁺ γ) < 3,1 × 10^-13 (90% C. L.).

Коллаборация MEG II продолжила собирать данные в течение 2022 и 2023 годов, при этом ожидаемая статистика будет в десять раз выше, чем в 2021 году, а двадцатикратное увеличение статистики прогнозируется к 2026 году с целью достижения чувствительности к распаду μ⁺ → e⁺ γ до ~6,0 × 10^-14.

Схема установки MEG II с моделированным событием распада μ⁺ → e⁺ γ.