La route des saveurs : du Modèle Standard à la Nouvelle Physique – FlavBSM

En dépit de ses indiscutables succès, les limites du Modèle Standard (MS) de la physique des particules sont bien connues, et il est maintenant communément accepté dans la communauté de physique des particules qu'aller au-delà du MS est une nécessité. La recherche de physique au-delà du MS a débuté dans les années 1970, mais aucun signal de Nouvelle Physique (NP) n'est apparu jusqu'à présent. Récemment, des déviations cohérentes par rapport aux prédictions du MS ont été observées en physique des saveurs. Ces déviations dans les désintégrations des mésons B, communément nommées "anomalies de saveur", se sont amplifiées avec temps, à la fois en termes de signification statistique qu'en termes d'accord interne. Nous pourrions donc être à l'aube de la découverte de la NP.
Le projet FlavBSM vise à comprendre l'origine des déviations et déterminer le modèle de NP sous-jacent. Cet objectif pourra être atteint en suivant trois axes de recherche complémentaires.
Le premier axe concerne des calculs de précision dans les désintégrations exclusives semi-leptoniques du B, et plus précisément le calcul des effets hadroniques non-locaux. Cela constitue un important challenge dans le domaine, et un passage nécessaire pour distinguer sans ambiguïté les effets hadroniques du MS de phénomènes de NP.
Le second axe concerne la mise au point et l'étude de modèles de NP. Pour cela, nous ne considérerons pas seulement des approches en théorie des champ effectives, mais aussi des modèles simplifiés, sur la base desquels pour mettrons finalement au point et étudierons des modèles de NP "complets" et bien motivés, étendant ainsi le domaine de validité des modèles bien au-delà des précédentes descriptions effectives.
Le troisième axe est consacré à du développement logiciel qui permettra d'étudier les implications phénoménologiques des données de saveur. Notre but est en particulier d'automatiser le calcul des observables de saveur dans tout modèle de NP, et nous seront amenés à créer de nouveaux outils et techniques pour réaliser des analyses statistiques et explorer les espaces des paramètres des modèles de NP, en utilisant simultanément les contraintes des différents secteurs de la physique des particules. De premiers pas dans cette direction ont déjà été pris avec succès par la coordinatrice.
Ce projet propose au final un programme complet pour étudier la question des anomalies de saveur en toute généralité. Comprendre l'origine des anomalies de saveur est extrêmement important pour une compréhension plus approfondie des interactions fondamentales. La détermination de la théorie de nouvelle physique sous-jacente constituera une avancée majeure en physique des particules, donnant des directions pour la découverte de nouvelles particules. De plus, le projet fournira de nouvelles techniques, de nouveaux calculs et de des outils informatiques publics à la communauté qui lui seront utiles, indépendamment des anomalies de saveur.