Lhc scopre la particella a cinque quark

Si è svegliato da poco, dopo un sonno lungo due anni. Ma ve l’avevamo preannunciato: Lhc, l’acceleratore di particelle del Cern – quello che ci ha permesso di individuare il bosone di Higgs, per intenderci –, sarebbe tornato più potente e affamato che mai. Tant’è: i fisici del Cern hanno appena annunciato che Lhcb, uno dei quattro grandi esperimenti in corso, ha scoperto una classe di particelle esotiche note come pentaquark. Composte, per l’appunto, da cinque quark. Il risultato della ricerca è stato pubblicato sul portale open-access ArXiv.

“Il pentaquark osservato”, spiega Alessandro Cardini, responsabile di Lhcb per l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), “non è soltanto una nuova particella, ma anche un nuovo modo in cui i quark, che rappresentano i costituenti fondamentali di neutroni e protoni, possono combinarsi tra loro, in uno schema mai osservato prima in oltre cinquant’anni di ricerche sperimentali. Ulteriori studi delle proprietà dei pentaquark ci permetteranno di comprendere meglio la natura di neutroni e protoni, i costituenti della materia di cui siamo fatti noi e tutto ciò che ci circonda”.

Dal punto di vista teorico, l’esistenza del pentaquark era stata ipotizzata già verso la fine degli anni sessanta. Ma, proprio come per il bosone di Higgs, c’è voluto quasi mezzo secolo per osservare effettivamente la particella in laboratorio. Per stanarla, i ricercatori hanno studiato il decadimento del lambda b, unbarione (la classe di particelle costituite da tre quark, come protoni e neutroni), in tre altre particelle, la J-psi, un protone e un kaone carico, scoprendo che durante tale decadimento si forma uno stato di aggregazione intermedio della materia. Costituito, per l’appunto, da cinque quark.

“Approfittando della grande mole di dati forniti da Lhc, e potendo contare sull’eccellente precisione del nostro rivelatore”, ha spiegato Tomasz Skwarnicki, che lavora a Lhcb, “abbiamo esaminato tutte le possibilità di questi segnali, e abbiamo concluso che si può spiegare solo con stati di pentaquark. Più precisamente, gli stati devono essere formati da due quark up, un quark down, un quark charm e un quark anti-charm”.

Credits immagine: Daniel Dominguez/Cern/Lhc
Via: Wired.it