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CERN | Scoperta con il super acceleratore LHC una nuova particella tetraquark

10/07/2020

Scienza, cultura e ricerca

CERN | Scoperta con il super acceleratore LHC una nuova particella tetraquark

Per la prima volta nella storia della Fisica è stata osservata una particella formata da quattro quark pesanti di tipo charm. La scoperta, pubblicata su arXiv, è stata realizzata grazie al gruppo di ricerca LHCb che opera all’acceleratore LHC del CERN di Ginevra. Un team internazionale di scienziati che vede tra gli altri anche il gruppo dell’Università e INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) di Ferrara, coordinato dal professor Massimiliano Fiorini. 

Particelle "esotiche" e forza nucleare forte. Viaggio nel cuore degli atomi 

Nei casi comuni, le particelle elementari "quark" si legano in coppie (mesoni) o tripletti (barioni). In linea di principio la teoria non "proibisce" l’esistenza di particelle più complesse, costituite da quattro quark (tetraquark), cinque quark (pentaquark) o più. Ma sono stati necessari decenni di ricerche per poterne identificare pochi esempi.

"Quest'ultimo risultato ottenuto grazie all'esperimento LHCb costituisce un importante passo avanti nella comprensione di come i quark si legano tramite le interazioni nucleari forti all'interno di particelle composte, note come adroni, alla cui famiglia appartengono anche i protoni e i neutroni, costituenti dei nuclei atomici" spiega Fiorini.

L’esperimento LHCb aveva già confermato l’esistenza di particelle “esotiche” e osservato per la prima volta nel 2015 un pentaquark. Questa classe di particelle costituisce un campo di ricerca ideale per comprendere più a fondo il funzionamento della forza nucleare forte, l’interazione fondamentale che tiene assieme i nuclei degli atomi.

Uno sforzo collettivo, un arricchimento per la Scienza e scienziati 

La collaborazione scientifica LHCb è un sodalizio internazionale di decine di istituti, tra i quali l’Università di Ferrara, con un gruppo di fisici costituito da Roberto Calabrese, Massimiliano Fiorini, Eleonora Luppi, Luciano Pappalardo e Luca Tomassetti.

Al gruppo ferrarese della collaborazione LHCb appartengono anche i ricercatori e tecnologi della sezione di Ferrara dell’INFN Mirco Andreotti, Wander Baldini, Concezio Bozzi, Angelo Cotta Ramusino e Stefania Vecchi.

"Completano il gruppo tecnici dell’Università e dell’INFN e giovani laureandi, dottorandi e assegnisti di ricerca. Lavorando con passione in un ambiente internazionale altamente competitivo hanno aumentato il proprio bagaglio di esperienza e conoscenza e hanno avuto modo di farsi apprezzare per le loro qualità" aggiunge il professor Fiorini.

Unife e CERN di Ginevra. Le opportunità per chi studia Fisica a Ferrara

Il gruppo di Ferrara ha avuto un ruolo importante nella costruzione del rivelatore dei muoni ed è fortemente coinvolto nello sviluppo del nuovo rivelatore di luce Cherenkov che verrà utilizzato nella presa dati ad alta luminosità prevista per il 2021.

Oltre alla costruzione di rivelatori fondamentali per l’esperimento, ci occupiamo di selezione e analisi dati, di sviluppo di sistemi di calcolo e gestione dei dati.

"Gli studenti del corso di Laurea in Fisica dell’Università hanno un accesso privilegiato alle collaborazioni internazionali del CERN di Ginevra, già a partire dal percorso di laurea" precisa Fiorini.

Nella foto qui sotto un gruppo di studenti della Laurea Triennale in Fisica in visita al CERN nel settembre 2019, accompagnati da docenti e assegnisti di Unife.

studentesse e studenti davanti al CERN, a Ginevra

Per saperne di più:

La scoperta sulla stampa nazionale:

di CHIARA FAZIO