La particella «Xi», aiuterà a capire cosa tiene insieme la materia
Èsempre più popolato lo «zoo» delle particelle elementari costituenti la materia. Grazie alla potenza del superacceleratore Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra, è stata confermata l’esistenza della particella Xi intravvista già in passato. Inseguita da anni e prevista dalle teorie, rappresenta un tassello importante che aiuta a spiegare una delle forze fondamentali della natura: la forza forte, che nel nucleo dell’atomo tiene insieme elettroni e protoni. Il risultato annunciato a Venezia in apertura dell’European Physical Society è stato ottenuto con uno dei quattro esperimenti (LHCb) installati nel grande anello sotterraneo della macchina e ora diretto dal fisico italiano dell’Infn Giovanni Passaleva. All’importante tappa si è arrivati scandagliando gli scontri tra protoni generati quasi alla massima potenza dell’acceleratore (13 TeV, Teraelettronvolt). La rarità della particella sta nel fatto di essere molto pesante (3.621 MeV, milioni di elettronvolt) perché contiene due quark charm — che sono quelli più pesanti di tutti, tra i sei finora conosciuti — più un quark up, che è uno tra i più leggeri. I quark sono i componenti più piccoli della materia finora scoperti e combinandosi in vari modi formano particelle con qualità differenti. Finora, però, tutte le particelle contenevano al massimo soltanto un quark pesante. La nuova combinazione scoperta è preziosa perché si offre come uno strumento efficace per decifrare le forze che governano la struttura del cuore dell’atomo, in particolare la forza forte. A questa si aggiunge la forza debole responsabile della radioattività. Le altre due forze fondamentali sono l’elettromagnetica espressa dalle cariche elettriche e la forza gravitazionale che ci tiene con i piedi sulla Terra. Proprio l’indagine sulla natura di quest’ultima, ancora misteriosa, rappresenta forse la sfida più importante della ricerca fisica di oggi dopo la scoperta del bosone di Higgs. «Le particelle Xi — sottolinea Giovanni Passaleva — contribuiranno anche a migliorare il potere predittivo delle nostre teorie».