Un nuovo “cugino pesante” per il neutrone

Continua la caccia frenetica a nuove particelle subatomiche. La collaborazione dell’esperimento CDF al Fermilab di Batavia (Usa) ha infatti annunciato la scoperta di Xi-sub-b, una particella neutra formata dai tre diversi tipi di quark: strange (s), up (u) e bottom (b). Sei volte più pesante del neutrone, questa nuova particella aiuterà i fisici a studiare meglio come i quark interagiscono per formare la materia. Annunciato pochi giorni fa al Fermilab, la studio è in pubblicazione su Physical Review Letters. 

Ai ricercatori di CDF sono servite più di 500mila miliardi di interazioni fra protoni e antiprotoni per produrre un campione di 25 eventi Xi-sub-b. Infatti, il tasso di produzione di questa particella è molto basso, e subito dopo aver percorso poche frazioni di millimetro, decade in particelle più leggere. Ma è proprio studiando questi prodotti di decadimento che i fisici di CDF hanno determinato le proprietà di Xi-sub-b, come la sua carica elettrica nulla, o la sua massa. 

In particolare, le particelle come Xi-sub-b, la cui grande massa è dovuta principalmente al quark bottom, sono di grande interesse per i fisici, perché permettono di mettere alla prova e migliorare le teorie sull’interazione forte fra i quark, attualmente descritta dalle leggi della Cromodinamica Quantistica.

Pur non essendo una macchina dedicata alla produzione di particelle formate da bottom, dette “b-factory”, il Tevatron ha già permesso di scoprire particelle analoghe a Xi-sub-b, come i barioni Sigma-sub-b nel 2006, Xi-b negativo nel 2007 e Omega-sub-b negativo nel 2009. Il 2011, invece, è stato l’anno di Xi-sub-b. E la caccia continua.

Riferimento: lo studio è disponibile qui

Immagine: CDF collaboration