Una nuova particella subatomica, simile al protone ma molto più pesante e rara, è stata osservata per la prima volta al CERN grazie all’esperimento internazionale LHCb, la cui componente italiana è coordinata dal professor Giovanni Punzi, docente di Fisica sperimentale all’Università di Pisa e ricercatore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
La particella, chiamata Xi_cc+, appartiene alla famiglia degli adroni, le particelle composte da quark, i costituenti fondamentali della materia. A differenza del protone – formato da due quark “up” e uno “down” – questa nuova particella contiene due quark “charm”, molto più pesanti, e un quark “down”. Proprio questa combinazione la rende circa quattro volte più massiccia del protone e particolarmente difficile da produrre e osservare.
La scoperta è stata possibile grazie ai dati raccolti dall’esperimento LHCb al Large Hadron Collider, il più grande acceleratore di particelle al mondo. La particella è estremamente instabile e “vive” per un tempo brevissimo, dell’ordine di pochi femtosecondi, ma i ricercatori sono riusciti a identificarla analizzando le particelle più leggere in cui decade.
Si tratta del primo risultato importante ottenuto dopo il recente aggiornamento del rivelatore LHCb, che ha aumentato in modo significativo la quantità e la qualità dei dati raccolti. Questo ha permesso di osservare fenomeni prima difficilmente accessibili e apre nuove prospettive nello studio delle interazioni tra quark.
“La struttura è simile a quella del protone, ma è molto più pesante, e rarissima da produrre anche agli acceleratori più potenti come LHC – spiega il professor Punzi – La sua osservazione è stata possibile solo alle speciali caratteristiche del rinnovato apparato di rivelazione di LHCb, e naturalmente alimenta in noi un forte ottimismo per futuri risultati del nostro programma sperimentale. Ora stiamo già cercando ulteriori membri della stessa famiglia di particelle”.
La scoperta rappresenta un importante passo avanti nella comprensione della cosiddetta forza forte, che tiene insieme i quark all’interno delle particelle, e contribuisce a testare i modelli teorici che descrivono la struttura della materia.
