Scienza: i pentaquark esistono e sono visibili. L’ultima eccezionale scoperta del CERN

Scienza: i pentaquark esistono e sono visibili. L’ultima eccezionale scoperta del CERN

Il LargeHadron Collider, l’acceleratore di particelle del Cern di Ginevra, ha colpito ancora. Gli scienziati dell’istituto ginevrino hanno scoperto una classe di particelle mai vista prima, che dimostra che un nuovo stato della materia esiste, e può essere visibile. I fisici e i ricercatori che lavorano sul “detector” del Large Collider hanno constatato l’esistenza di segnali prodotti dalla combinazione di cinque particelle subatomiche, chiamate quark. Le cinque particelle formano i pentaquark. Si tratta di una scoperta sensazionale che potrebbe portare a conseguenze inedite nella Fisica teorica e nell’Astrofisica.

“Un risultato importante”, lo ha definito Sheldon Stone, professore di Fisica alla Syracuse University di New York. “Dimostra che esiste un nuovo stato della materia. Fin dall’alba della scoperta del modello dei quark, si pensava alla possibilità dell’esistenza dei pentaquark. Il modello dei quark spiega la struttura dei barioni, come il protone. Ma mai prima d’ora era stato possibile vedere i pentaquark”. La scoperta è stata fatta attraverso la raccolta dei dati forniti dal Large Hadron Collider, rimesso a nuovo e ripartito ad aprile di quest’anno, dopo una ristrutturazione che gli consente di operare a livelli elevatissimi di energia, fino a 13 TeraElectronVolts.

La comprensione della struttura della materia si è trasformata nel 1964 quando il fisico americano Murray Gell-Mann propose che i protoni e i neutroni sono costituiti di tre nuove tipologie di particelle, i quark. Questa intuizione fu apprezzata col conferimento del premio Nobel nel 1969. Oggi i ricercatori del CERN di Ginevra hanno finalmente trovato le prove della esistenza dei pentaquark, dopo aver studiato la disintegrazione di una palla instabile di tre quark chiamata barione Lambda. Gli esotici pentaquark che essi hanno osservato sono costituiti da due quark superiori, un quark inferiore, un quark charm e un quark anticharm. I dettagli della ricerca sono reperibili sulla rivista specializzata Physical Review Letters.

Il portavoce dell’LHC ha detto che la scoperta conferma l’intuizione di Gell-Mann di più di mezzo secolo fa: “si tratta di un grosso, enorme puzzle. Il luogo in cui i pentaquark possono essere di rilievo è quando le stelle collassano e formano stelle di neutroni, la fase finale del collasso prima di essere assorbite nei buchi neri.  In quell’ambiente, è abbastanza possibile che si formino i pentaquark, e se così fosse, potrebbe avere importanti conseguenze per quanto accade alle stelle e al loro destino finale”. Con le velocità fornite dall’altissima energia, il Large Hadron Collider di Ginevra offrirà ai ricercatori la possibilità di studiare le particelle in dettaglio e di cercare le variazioni dei pentaquark. “Avendone scoperto uno, è estremamente probabile che ve ne siano altri”, ha concluso il portavoce Wilkinson.

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