Tetraquark, una nuova forma di materia?

I quark sono i mattoni della materia, particelle subatomiche che si assemblano insieme a formare particelle più complesse, come protoni e neutroni. Finora i fisici conoscevano solo particelle formate da due quark (come i mesoni, vedi i pioni) o tre quark (come i barioni, quali sono appunto i protoni), ma oggi i team di due diversi acceleratori avrebbero trovato traccia di una particella a quattro quark, per ora nota con il nome di Zc(3900). A rivendicare l’esistenza di questa forma esotica di materia sono due studi pubblicati su Physical Review Letters, mentre i protagonisti della scoperta sono i ricercatori dell’ esperimento Belle dell’ High Energy Accelerator Research Organization (Kek), in Giappone, e dell’ esperimento BESIII del Beijing Electron Positron Collider, in Cina. 

Come racconta Nature News, le collisioni che hanno luogo al Kek sono molto meno energetiche di quelle di Lhc, il protagonista della caccia al bosone di Higgs, ma possono comunque mimare le condizioni dell’Universo primordiale, fornendo indizi preziosi sulla natura delle particelle presenti. E una di queste potrebbe essere stata proprio Zc(3900), vista 159 volte dai detector dell’esperimento Belle (in realtà i ricercatori hanno osservato i decadimenti di una particella, i cui  dati corrispondono a quanto ci si attende dalla disintegrazione di una particella con quattro quark). La stessa particella a quattro è stata quindi avvistata 307 volte dalle collisioni tra elettroni e positroni dei ricercatori cinesi. 

Per ora però a tenere impegnati i ricercatori non è tanto l’avvistamento della particella, quanto piuttosto la sua natura. Si tratta di una coppia di mesoni – una sorta di molecola di mesoni, costituita a sua volta da due coppie di quark (un quark e un anti-quark per ogni coppia) – o di una particella vera e propria con quattro quark (con una coppia di quark e una di antiquark)? In questo caso – per alcuni più probabile, visto che non sarebbero stati rivelati i segni attesi di una molecola di mesoni – i fisici dovrebbero fare i conti con un nuovo mattone della materia. Nel frattempo solo ulteriori studi condotti negli acceleratori potranno cercare di risolvere il mistero della strana particella a quattro.  

Via: Wired.it

Credits immagine: Institute of High Energy Physics