1 Ottobre 2020

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Scoperta al Cern la particella Xi, il “collante” della materia

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Scoperta al Cern la particella Xi: inseguita da decenni, potrà aiutare a studiare la ‘colla’ che tiene unita la materia, ossia per capire una delle quattro forze fondamentali della natura. La scoperta, annunciata nella conferenza della Società Europea di Fisica in corso a Venezia e in via di pubblicazione sulla rivista Physical Review Letters, è avvenuta grazie all’acceleratore più grande del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc). La particella appartiene alla famiglia dei barioni, la stessa di cui fanno parte protoni e neutroniche costituiscono la materia visibile, e come tutti i barioni è composta da tre quark. Tuttavia nei barioni finora noti si trova al massimo un solo quark pesante, mentre la particella Xi ha due quark pesanti.

“E’ la prima volta che si osserva una particella simile: un barione con due quark pesanti”, ha detto Donatella Lucchesi, ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e dell’università di Padova e membro della collaborazione Lhcb. “Osservare una particella del genere – ha aggiunto – è stato possibile grazie alla grandissima quantità di dati che sta producendo l’acceleratore Lhc. Questo permette di raggiungere un obiettivo non facile, come è riuscire a riprodurre la materia in tutti i suoi stati possibili”.

“Trovare una particella con due quark pesanti è di grande interesse perché può fornire uno strumento unico per approfondire la cromodinamica quantistica, la teoria che descrive l’interazione forte, una delle quattro forze fondamentali”, spiega invece il coordinatore Giovanni Passaleva. “Queste particelle contribuiranno così a migliorare il potere predittivo delle nostre teorie”. La “nuova arrivata” non esiste normalmente in natura. “E’ molto instabile” conferma Passaleva. “Viene prodotta negli acceleratori o quando i raggi cosmici, ad esempio protoni prodotti da una supernova che viaggiano nello spazio, raggiungono l’atmosfera e la colpiscono con tutta la loro energia”. La vita di questa particella è molto breve: circa un millesimo di miliardesimo di secondo. Poi “mister Xi” decade in particelle più leggere.