Cinque nuove particelle sono state scoperte in un colpo solo dall’esperimento Lhcb al Cern di Ginevra. Una scoperta da “guinness dei primati”, visto che non era mai accaduto, nella storia della fisica delle particelle, che cinque nuovi stati della materia fossero scoperti simultaneamente, al di là di ogni incertezza sperimentale.
Si tratta di particelle con una massa più di tre volte più grande di quella del protone, identificate come stati eccitati di barioni di nome Ωc0, ovvero barioni composti dalla combinazione di un quark charm e due quark strange. Le cinque nuove particelle sono state osservate nello stesso spettro di massa, con una significanza statistica molto alta (tra 10 e 24 sigma) e sono state battezzate Ωc(3000)0, Ωc(3050)0, Ωc(3065)0, Ωc(3090)0 e Ωc(3119)0 (dove i numeri tra parentesi indicano la loro massa in MeV). L’analisi dei dati è stata condotta da due fisici dell’Università e sezione Infn di Bari, Marco Pappagallo e Antimo Palano, utilizzando i dati raccolti dall’esperimento Lhcb tra il 2011 e il 2015.
La scoperta è stata possibile grazie all’altissima precisione di ricostruzione degli eventi e di identificazione delle particelle dell’esperimento Lhcb. Allo stato attuale delle conoscenze, lo spettro dei barioni è ancora in gran parte da costruire, sia dal punto di vista teorico che sperimentale. Infatti, i calcoli teorici effettuati finora sono molto approssimati e, sebbene si riesca in parte a prevedere l’esistenza di diversi stati, è molto difficile prevederne le proprietà, come la massa o la vita media. Il prossimo passo sarà quello di determinare i numeri quantici di queste nuove particelle.
Questi nuovi risultati contribuiranno a comprendere meglio lo spettro degli adroni e le forze che legano i quark a formare la moltitudine delle particelle che popolano l’universo. Inoltre ci si aspetta di capire meglio la correlazione tra i vari quark, che gioca un ruolo fondamentale nella spiegazione degli stati a “multi-quark”, come i tetraquark e i pentaquark (vd. A tinte forti, ndr). [Catia Peduto]
