“Ho trovato l’anomalone”

Ci ha messo 14 anni, ma alla fine Piyare Jain l’ha trovato. Negli acceleratori di particelle del Brookhaven National Laboratory negli Stati Uniti e del Cern di Ginevra l’anomalone è stato finalmente osservato. E’ una nuova particella che deve il suo nome a un comportamento davvero sorprendente: la “violenza” con cui interagisce con la materia, infatti, è dieci volte superiore a quella prevista dalla legge di interazione forte che regola il comportamento delle particelle “normali”. Una particella così anomala che ben pochi fisici erano disposti ad accettarne l’esistenza, e per lunghi anni la caccia di Jain, che lavora all’Università di Buffalo, è stata praticamente solitaria. E’ vero che verso la metà degli anni ‘80 alcuni gruppi avevano sostenuto di aver trovato l’anomalone. Ma il risultato non poteva essere confermato con certezza, perché in quegli anni gli acceleratori non erano abbastanza potenti. Solo grazie ai due gioielli di Brookhaven e di Ginevra, Piyare Jain ha segnato un punto a suo favore. Forse quello decisivo.

Gli eventi in cui vengono prodotti gli anomaloni sono molto rari ma altrettanto interessanti. Secondo Jain, infatti, proprio queste interazioni di straordinaria potenza potrebbero rivelare la presenza di particelle ancora sconosciute. “Gli anomaloni potrebbero essere implicati in qualche modo in alcuni misteri ancora non risolti”, afferma Jain, “per esempio il plasma di quark-gluoni, i buchi neri, l’individuazione dell’ipernucleo multi-lambda o della particella H”. Ma per dimostrare la loro esistenza e mettere fine alla lunga e controversa polemica che si trascinava dagli anni ‘80 servivano dei super-acceleratori di particelle.

Così Jain ha condotto i suoi esperimenti al Brookhaven National Laboratory e al Cern di Ginevra dove ha potuto lavorare con gli strumenti più potenti attualmente a disposizione. Non solo. Per vedere finalmente il misterioso anomalone non bastava la potenza dell’acceleratore: serviva anche il rivelatore adatto. Jain, che ha lavorato con l’aiuto di un solo ricercatore, ha riesumato una tecnica relativamente semplice ed economica: una pellicola fotografica con un’emulsione molto sensibile montata su uno specchio. “La tecnica a emulsione è ben conosciuta ed era disponibile addirittura prima dei rivelatori di particelle elettronici”, racconta Jain a Galileo, “sono i fisici che non l’hanno più usata poiché richiede un lavoro molto duro e una buona esperienza. Questi rivelatori a emulsione garantiscono ottimi risultati, ma ci vogliono molto tempo e molto impegno: se non si ha abbastanza esperienza si possono commettere errori clamorosi”. L’emulsione gioca il doppio ruolo di obiettivo e di rivelatore e permette di misurare la velocità, la distanza, il tempo di percorrenza e la direzione delle particelle prodotte in una collisione.

E proprio questo sembra essere stato il punto decisivo. Infatti gli esperimenti precedenti non avevano potuto individuare gli anomaloni poiché, secondo Jain, i rivelatori non erano adatti. Il tempo di decadimento di queste particelle è molto breve, quindi l’obiettivo deve avere uno spessore minore della distanza che esse percorrono prima di “morire”. I moderni rivelatori elettronici sono di gran lunga troppo spessi. “La possibilità di individuare particelle dalla vita così breve è particolarmente stimolante”, conclude Jain, “poiché dà agli scienziati la prima prova tangibile che altre particelle anomale dalla vita brevissima, come per esempio la particella H, possono essere identificate”. E proprio quest’ultima sarà l’oggetto delle prossime ricerche di Jain. La sua scoperta sarebbe un evento straordinario poiché la particella H, prevista dalla teoria cromodinamica quantica, sarebbe composta da sei quark, contrariamente a tutto il resto della materia, che è composta da due o tre quark.