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CERN, scoperta la particella Xi: si aprono nuove porte per lo studio dell’universo

ROMA – A 5 anni di distanza dal Bosone di Higgs, il CERN mette a segno un altro colpo.
Grazie ai dati raccolti lo scorso anno dal Large Hadron Collider (LHC), è stata identificata la “particella Xi”, una scoperta che rivoluzionerà lo studio della materia.

Che cos’è la particella Xi?

“Xicc++” è una particella ipotizzata nelle attuali teorie, la cui esistenza fino ad oggi non era stata mai provata.
Si tratta di un barione, un tipo di particella subatomica molto comune composta da 3 quark.
Esempi di barione sono il protone e il neutrone.

Esempio di barione

La caratteristica particolare della particella Xi è la sua composizione: è l’unica particella scoperta in natura a possedere due quark pesanti (charm).

I quark sono particelle elementari che unite insieme compongono, ad esempio, protoni e neutroni.
Sono stati scoperti 6 diversi tipi (o sapori) di quark: quark up e quark down; quark charm e quark strange; quark top e quark bottom.

I Quark

Tutti questi quark possono combinarsi insieme per formare particelle subatomiche.

Protone: due quark up e un quark down

Ad esempio, i protoni sono formati da due quark up e un quark down, i neutroni da un quark up e due quark down.

Di tutte le combinazioni possibili trovate in natura non era mai stata individuata una particella che avesse due quark pesanti (charm).
Ecco, la particella Xi è proprio quella che mancava all’appello: è composta, infatti, da un quark up e due quark pesanti.

La scoperta della particella Xi 

La scoperta della particella Xi è molto importante perché fornirà un nuovo strumento agli scienziati per comprendere il funzionamento della materia, e delle quattro forze fondamentali che agiscono sull’universo: forza nucleare forte (quella che “incolla” i protoni), forza nucleare debole (responsabile del decadimento radioattivo di alcune particelle nucleari), forza elettromagnetica (che tiene uniti gli elettroni al nucleo) e forza di gravità (che agisce su grandi masse di matria).

“Trovare un barione 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 Giovanni Passaleva, il nuovo coordinatore della collaborazione LHCb. “Queste particelle contribuiranno così a migliorare il potere predittivo delle nostre teorie”.

“In contrasto con gli altri barioni finora noti, in cui i tre quark eseguono una elaborata danza l’uno attorno all’altro, ci aspettiamo che il barione con due quark pesanti agisca come un sistema planetario, dove i due quark pesanti giocano il ruolo di stelle che orbitano l’una attorno all’altra, mentre il quark più leggero orbita intorno a questo sistema binario”, ha aggiunto Guy Wilkinson, ex-coordinatore della collaborazione.

Per approfondire, visita il sito del CERN