Spazio e Scienze

Il CERN annuncia la scoperta dei pentaquark

Nelle ore in cui la sonda spaziale New Horizons della NASA faceva il passaggio ravvicinato su Plutone il CERN annunciava l'importante scoperta scientifica di una classe di particelle note come pentaquark. Il successo è stato ottenuto mediante l'esperimento LCHb del Large Hardon Colloider ed è documentato in un articolo sulla rivista scientifica Physical Review Letters e sul sito open access arXiv.org. 

pentaquarks
Possibile disposizione dei quark in una particella pentaquark. I cinque quark potrebbero essere strettamente legati (a sinistra). Potrebbero anche essere assemblati in un mesone (un quark e un antiquark) e un barione (tre quark), debolmente legati insieme (Foto: Daniel Dominguez)

"Il pentaquark non è solo una nuova particella" ha spiegato il portavoce Guy Wilkinson dell'esperimento LHCb. "Rappresenta un modo per aggregare i quark, vale a dire i costituenti fondamentali di protoni e neutroni, in un modello che non è mai stato osservato in oltre 50 anni di ricerche sperimentali. Avere visto i pentaquark ci permetterà di sapere di più sui componenti della materia di cui siamo fatti noi e tutto ciò che ci circonda".

La nostra comprensione della struttura della materia è stata rivoluzionato nel 1964, quando il fisico americano Murray Gell-Mann ha proposto che una categoria di particelle, note come barioni, e che comprende protoni e neutroni, fossero composti di tre oggetti chiamati quark, e che un'altra categoria, i mesoni, fossero invece formati di coppie quark-antiquark. Gli antiquark sono i quark di antimateria. Per questa intuizione Gell-Mann fu insignito del Premio Nobel per la Fisica nel 1969.

Questo modello a quark elaborato da Gell-Mann ammette anche l'esistenza di altri stati di aggregati di quark, come il pentaquark, che è composto da quattro quark e un antiquark. Tuttavia i primi esperimenti che avevano lo scopo di individuare i pentaquark si erano rivelati inconcludenti.

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Nel comunicato ufficiale si legge che l'esperimento LHCb differisce perché è stato in grado di cercare i pentaquark da molte prospettive. È come se le ricerche precedenti cercassero sagome nel buio, mentre l'LHCb ha permesso di condurre la ricerca con le luci accese, e da tutte le angolazioni.

Il prossimo passo sarà quello di studiare come sono legati i quark all'interno dei pentaquark. Vi piacerebbe saperne di più sul funzionamento dell'LHC? Vi consigliamo di leggere il libro "Oltre la particella di Dio: La fisica del XXI secolo", di cui abbiamo parlato in dettaglio su Tom's Hardware.