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Motherboard

Il CERN ha scoperto 5 nuove particelle in una volta

Abbiamo chiesto Mario Pappagallo, ricercatore del CERN, di spiegarci l'importanza di questo traguardo.

di Juliane Görsch
17 marzo 2017, 3:56pm

In un anello sotterraneo di circa di 27 km, non lontano dai confini della Svizzera, gli scienziati portano le particelle quasi alla velocità della luce. Ogni anno, l'LHC del CERN produce così talmente tanti dati che si potrebbero riempire 1,2 milioni di Blu-Ray. Di questi 30 Petabyte, però, molti sono inutili. Ma ogni tanto le particelle si combinano in modo da formare delle particelle subatomiche mai osservate e ci fanno porre domande sulla natura della materia. In uno studio pubblicato ieri dal CERN, gli scienziati hanno presentato la scoperta di cinque nuove particelle. L'obiettivo è sempre molto ambizioso: perfezionare il Modello Standard.

La scoperta non riguarda soltanto le cinque particelle in sé, ma un gruppo di cinque diversi stati di una particella di nome „Omega-c-zero". Già l'osservazione di una sola sarebbe una notizia, cinque in una volta sola è "piuttosto singolare," hanno scritto nel comunicato stampa. Perché la scoperta è così esaltante ce lo ha spiegato Marco Pappagallo, autore del paper: "Sapevamo della potenziale esistenza di diversi stati, ma che avessero una durata così prolungata non lo aveva previsto nessuno." Le particelle, poi, decadono tutte nello stesso stato. "Si vede dal fatto", dice lo scienziato, "che nello stesso spettro di massa compaiono come cinque punte legate le une alle altre." Una cosa singolare, nell'ambito della fisica delle particelle. 

Le cinque nuove particelle si trovano nel cosiddetto stato eccitato, ovvero la loro energia è superiore rispetto allo stato normale — nel caso specifico, la particella Omega-c-zero. Questa, appartiene al gruppo dei barioni, che consiste in tre quark. Per chiarire bene il concetto, Pappagallo ricorre a una metafora: paragona i tre quark del gruppo dei barioni con tre pezzi di lego che si possono comporre nei modi più diversi. Omega-c-zero sarebbe la forma base della costruzione dei tre Lego-Quark. Quando questi prendono altre forme, i cinque pezzi raggiungono lo "stato eccitato" individuato dall'LHC.

I nomi delle nuove particelle, però, non hanno niente di speciale. sono state nominate secondo gli standard: Ωc(3000)0, Ωc(3050)0, Ωc(3066)0, Ωc(3090)0 e Ωc(3119)0 - dove il numero sta per la massa in megalettronvolt.

Grazie ai detector potentissimi del CERN, che riescono a riconoscere facilmente i diversi tipi di particelle, e alla grossa mole di dati, dice il comunicato stampa che "le cinque particelle sono state riconosciute con una schiacciante certezza statistica. Questo significa che la scoperta non può essere descritta in termini probabilistici."

Il passo successivo è capire quali siano le effettive particolarità di queste nuove particelle. Per esempio, ai ricercatori interessa capire come vengono tenuti insieme i tre quark dei barioni. Infine, lo studio non si concentra soltanto sui dettagli microscopici, al CERN non perdono mai di vista la domanda fondamentale: "Visto che i quark sono delle particelle elementari," ha detto Marco Pappagallo, "la loro conoscenza dovrebbe aiutarci a descrivere l'intero universo."