Il Cern ha scoperto la particella più longeva di sempre Fonte foto: D.Dominguez/CERN
SCIENZA

Il Cern ha scoperto la particella più longeva di sempre

Dall’osservazione della particola, i fisici sperano di poter produrre particele esotiche stabili. Ha il tempo di decadimento più lungo di qualsiasi altra materia esotica ed è composta da due quark e due antiquark

Una nuova particella di materia esotica dalle caratteristiche molto particolari è stata scoperta dagli scienziati del Cern e presentata alla European Physical Society Conference on High Energy Physics. Il dettaglio fondamentale è che è la più longeva particola mai osservata fino a ora. Questa nuova particella ha un tempo di decadimento più lungo di qualsiasi altra materia esotica e la scoperta fa sperare ai fisici che un giorno si riesca a realizzare la produzione di particelle esotiche stabili, ossia che esistono al di fuori della formulazione originale delle particelle a due e tre quark.

La scoperta sulla particella più longeva di sempre

Durante l’esperimento Large Hadron Collider beauty (LHCb), gli scienziati hanno osservato che la nuova particella Tcc+ è un tetraquark costituita da due quark e due antiquark. I quark sono i componenti fondamentali da cui è costituita la materia. Si combinano per formare adroni, come il protone e il neutrone, che consistono di tre quark, e mesoni, che si formano come coppie quark-antiquark. Negli ultimi anni sono state scoperte diverse particelle di tetraquark, ma Tcc+ è la prima che contiene due quark charm, senza antiquark charm per bilanciarli. Tcc+ è anche la prima particella trovata che appartiene a una classe di tetraquark con due quark pesanti e due antiquark leggeri.

Tali particelle decadono trasformandosi in una coppia di mesoni, ciascuno formato da uno dei quark pesanti e da uno degli antiquark leggeri. Secondo alcune previsioni teoriche, la massa dei tetraquark di questo tipo dovrebbe essere molto vicina alla somma delle masse dei due mesoni. Tale vicinanza di massa rende il decadimento “difficile", portando la particella ad avere una vita più lunga, cosa che in effetti accade per Tcc+ che è l’adrone esotico più longevo trovato fino a oggi.

La scoperta sul nuovo tetraquark è interessante, secondo i fisici, per ulteriori studi. Le particelle in cui decade sono tutte relativamente facili da rilevare e, in combinazione con la piccola quantità di energia disponibile nel decadimento, questo porta a un’eccellente precisione sulla sua massa e permette l’analisi dei numeri quantici di questa affascinante particella. La misurazione della sua piccola energia di decadimento aumenta la fiducia che un tetraquark formato da due quark bottom e un antiquark up e down avrebbe un’energia di decadimento della forza nucleare negativa, rendendolo altamente stabile. Un tetraquark a doppio fondo “viene prodotto raramente ed è fuori dalla portata dell’attuale luminosità del Large Hadron Collider", ha detto il dottor Ivan Polyakov dell’esperimento LHCb.

Oltre a far prevedere la possibile produzione di particelle esotiche stabili, Tcc+, essendo più longeva delle altre tetraquark, permette di studiare con maggior facilità i mesoni, mentre il rilascio a bassa energia permette misurazioni più precise. I questo modo potrebbe essere più facile testare l’accuratezza dei modelli teorici della fisica a livello subatomico.

Tra le ultime scoperte nel campo della fisica c’è invece una nuova ricerca che riguarda i buchi neri, il cui gas potrebbe scatenare tsunami galattici.

Stefania Bernardini

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