24 april 2019

Maastricht Science Programme betrokken bij doorbraak in deeltjesfysica

Maastricht Science Programme is betrokken bij de LHCb-samenwerking bij CERN, waarbij voor het eerst de materie-antimaterie-asymmetrie (bekend als CP-schending) gedetecteerd is, in een deeltje genaamd het D0-meson. De bevinding zal zeker in de leerboeken van de deeltjesfysica worden opgenomen.

Deze CP-schending heeft een lange geschiedenis in de deeltjesfysica. Het werd ontdekt in het 'kaon'-systeem in de jaren 60 en heeft geleid tot theoretische Nobelprijzen. Pas in 1987 werd een ander systeem ontdekt waarin deze CP-schending kan gebeuren: het ‘Bd meson-systeem’. "In 2013 heeft ons experiment, LHCb, een derde systeem in Bs-mesonen’ en nu hebben we eindelijk een vierde systeem gevonden, dat van D-mesonen". De Vries vervolgt: "Dit laatste was al voorspeld, maar om allerlei soorten theoretische redenen moest dat erg klein zijn en dus heel lastig te vinden".

Wat is LHCb?
LHCb is een experiment opgezet om te onderzoeken wat er gebeurde na de oerknal, waardoor materie kon overleven en het universum kon bouwen.

Wat heeft MSP met deze ontdekking te maken?

De Vries licht op: "Omdat MSP verschillende soorten bijdragen heeft geleverd op allerlei vlakken binnen het LHCb-experiment. We hebben bijvoorbeeld bijgedragen in de vorm van het verzamelen van data en het verbeteren van algoritmen voor algemeen gebruik".

Het enthousiasme van De Vries is besmettelijk: "In de laatste projectperiode hebben zes studenten ontdekt hoe we deeltjes beter kunnen herkennen in LHCb met machine learning. En een toffe kanttekening: Simon (een student van het MSP honours programma) en ik werken aan hetzelfde type mesonen. Weet je nog? Van het pas ontdekte vierde systeem. We meten echter niet de CP-schending, maar we onderzoeken de productie van deze deeltjes. Dit levert op zijn beurt nuttige input voor de theoretische modellen".

Jacco de Vries heeft zijn proefschrift geschreven over CP-schending in zowel Bd- als Bs-systemen. En Universiteit Maastricht is nu een officiële partner van Nikhef, waar een grote groep LHCb-mensen al dit soorten processen bestuderen (waaronder ook bijdragen aan deze specifieke analyse: dus van CP-schending in D-mesonen).