Ci sono due nuovi arrivi nello ‘zoo’ delle particelle elementari: sono due particelle gemelle difficilissime da catturare perché decadono molto rapidamente. Sono state scoperte dall’acceleratore più grande del mondo, il Large Hadron Collider (LHC) del Cern di Ginevra, e confermano la teoria di riferimento della fisica contemporanea, il Modello Standard.
Chiamate Xi_b’- e Xi_b*-, appartengono alla famiglia delle particelle più pesanti finora note (i barioni), come protoni e neutroni. Sono composte da tre quark e la loro esistenza era stata prevista dalla teoria chiamata Cromodinamica Quantistica, che studia la forza che lega fra loro i quark all’interno dei protoni e dei neutroni che costituiscono il nucleo degli atomi.
La scoperta delle due particelle è stata possibile grazie ai dati forniti dall’esperimento LHCb e descritta sulla rivista Physical Review Letters. «Le particelle individuate sono due gemelle ma con un delle caratteristiche diverse, una è infatti più cicciona dell’altra e ha una vita un po’ più lunga», spiega Pierluigi Campana, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e ex coordinatore di LHCb.
Sono particelle composte da 3 mattoncini, i quark, in una combinazione che le rende 6 volte più pesanti dei protoni. A differenza di questi ultimi però, Xi_b’- e Xi_b*- sono quasi inafferrabili, ossia non sono particelle stabili e vivono solo per brevissimi istanti. Nascono a seguito dei violenti scontri provocati all’interno di LHC ma poi decadono rapidamente in particelle più stabili, come protoni e neutroni, i costituenti tradizionali della materia.
«Gli studi teorici – aggiunge Campana – hanno permesso di creare una sorta di tavola periodica delle particelle esistenti, di queste alcune le conosciamo con certezze mentre le altre cerchiamo di osservarle con gli acceleratori. A volte, come in questo caso, troviamo particelle nuove perfettamente corrispondenti a quanto previsto e altre volte, e sono i casi più interessanti, troviamo particelle non previste. La parte più interessante sono certamente le anomalie, è in questi aspetti che possono nascondersi aspetti finora sconosciuti».