Scoperta al Cern una particella parente del protone, fa luce sulla materia

Permetterà di fare luce sulla materia e sulle forze fondamentali che la governano la particella scoperta al Cern di Ginevra. Si chiama Xi‑cc‑plus ed è una parente del protone , simile per struttura ma più pesante . A rivelare la sua presenza è stato il decadimento in tre particelle più leggere , registrato grazie all' esperimento LHCb , uno dei principali esperimenti in funzione nell'acceleratore Large Hadron Collider e attualmente coordinato dall'Italia con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Si tratta della prima particella scoperta utilizzando la versione aggiornata di LHCb , che ha permesso di incrementare la sua sensibilità e la velocità di acquisizione dei dati. La scoperte è stata annunciata in uno degli appuntamenti più importanti organizzati dal Cern, la conferenza Moriond .

"L'aggiornamento ci consente di raccogliere ogni giorno una quantità di dati 15 volte maggiore rispetto a prima - dice all'ANSA Giovanni Punzi, ricercatore dell'Infn e professore all'Università di Pisa, che è il responsabile nazionale di LHCb - adesso vediamo queste particelle con molta più chiarezza e ciò genera molto entusiasmo . Ora stiamo già cercando altri membri della famiglia di questa nuova particella - prosegue Punzi - ci aspettiamo ancora interessanti evoluzioni in questo campo".

Le particelle come quella appena scoperta sono formate dai costituenti fondamentali della materia chiamati quark , dei quali esistono sei tipi diversi. Mentre il protone è formato da due quark up e un quark down, la nuova particella sostituisce i due quark up con due quark charm. "La struttura è simile a quella del protone - afferma Punzi - ma molto più pesante ed esotica , perché i quark charm non si trovano nella materia ordinaria ed è difficile produrli anche con acceleratori potenti come Lhc".

Le osservazioni sono in linea con le previsioni del Modello Standard , la teoria di riferimento della fisica moderna che descrive le particelle e le forze fondamentali della materia, e il risultato conferma la grande capacità della collaborazione internazionale di LHCb, dove la percentuale di ricercatori italiani coinvolti (19%) supera quella di tutti gli altri Paesi.

"Si tratta di stati della materia molto particolari il cui comportamento è difficilmente prevedibile , e quindi osservarli non è affatto scontato ", commenta Punzi. "Queste scoperte non sono solo una curiosità , ci permettono di capire meglio il comportamento dei quark e delle forze che li legano e dimostrano che l' approccio che stiamo seguendo con LHCb è quello giusto , incoraggiandoci a proseguire sulla stessa strada".

Per questo motivo, i ricercatori stanno già progettando un ulteriore miglioramento , che permetterà all'esperimento di raccogliere e analizzare i dati ancora più velocemente nell'ultima fase di presa dati dell'Lhc. Il rivelatore sarà, infatti, aggiornato per fornire anche misure temporali estremamente precise del passaggio delle particelle. I lavori inizieranno nell' estate 2026 , in concomitanza con un periodo di stop che durerà quattro anni e che permetterà di trasformare l'Lhc nell' High-Luminosity Lhc : il progetto aumenterà di un fattore 10 il numero di collisioni tra particelle, inaugurando una nuova era per la fisica delle alte energie.