Annunciata la scoperta dei pentaquark!

Per oltre cinquant’anni gli scienziati hanno teorizzato che potrebbe esistere una particella significativa oltre il regno della fisica subatomica correntemente conosciuta, ma dimostrarlo è sempre stato difficile.

Non è più così, visto che degli scienziati affermano di aver trovato il tanto cercato pentaquark, la cui esistenza è stata prevista la prima volta negli anni ’60. Dopo cinquant’anni di ricerche la particella si è fatta scoprire dall’esperimento LHCb del Large Hadron Collider del CERN.

​L’aspetto più significativ​o​ è che potrebbe esistere un nuovo ​tipo​ d​i​​ materia, sebbene possa sopravvivere solamente un miliardesimo di bilionesimo di bilionesimo di secondo (!) prima di decadere.

“Il pentaquark non è solo una nuova particella”, ha dichiarato il portavoce dell’LHCb Guy Wilkinson. “Lo studio delle sue proprietà può permetterci di comprendere meglio come la materia ordinaria, i protoni e i neutroni di cui siamo fatti, sia costituita”.

Il pentaquark è ​formato da 5 quark, i quali sono le più piccole particelle che ​sappiamo esistere. In differenti combinazioni formano particelle più grandi. Per esempio, i gruppi di tre quark sono conosciuti come barioni, che includono anche i protoni.

L’anno scorso, gli scienziati al CERN avevano annunciato di aver trovato la prima particella a quattro quark, il tetraquark, chiamato Z(4430), ma questa nuova scoperta lo eclissa aprendo nuov​e​ ​vie​ per la fisica.

“E’ un risultato importante in quanto mostra che esiste un nuovo stato della materia” secondo il professor Sheldon Stone della Syracuse Univesity che ha effettuato le analisi che hanno condotto al risultato con i suoi colleghi. “Sebbene lo stato dei pentaquark sia stato ritenuto possibile dall’alba del modello a quark, la teoria che spiega la struttura dei barioni come il protone, non erano mai stati osservati prima”.

Il team dietro alla scoperta ha sottoposto la ricerca al giornale Physical Review Letters, ma è stato molto cauto nel confermare l’evidenza inizialmente. Precedenti “scoperte” del pentaquark, come una del 2005, erano state ​in seguito smentite.

“Beneficiando dalla grande quantità di dati forniti dall’LHC e dall’eccellente precisione del nostro rivelatore, abbiamo esaminato tutte le possibilità per questi segnali, e concluso che possano essere spiegat​i​ solo dagli stati pentaquark” ha dichiarato il fisico Tomasz Skwarnicki, sempre della Syracuse University.

I pentaquark sono stati trovati esaminando il decadimento di un barione chiamato Lambda b in 3 altre particelle: J-psi, un protone e un kaone carico. Sono costituiti da 4 quark e un antiquark, che è la versione di antimateria di un normale quark con la stessa massa ma carica opposta.

Ci sono sei tipi di quark, conosciuti come “sapori”, che denotano la loro massa, carica e spin. Questo ultimo termine non si riferisce alla rotazione, ma definisce il campo magnetico e altre proprietà. I sapori sono Su, Giù, Incanto, Strano, Alto e Basso. Il pentaquark è stato ​riscontrato essere composto da due quark Su, un quark Giù, un quark Incanto e un quark anti-Incanto.

La scoperta è stata fatta sulla base di dati raccolti con il primo periodo di funzionamento dell’LHC. Adesso che può raggiungere energie più elevate ​durante il secondo periodo i ricercatori si dedicheranno a scoprire come i quark sono legati all’interno dei pentaquark e come questi reagiscono con le altre particelle subatomiche.

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Una risposta

  1. 13 marzo 2016

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