Questa settimana i ricercatori del Large Hadron Collider (LHC) del CERN in Svizzera hanno annunciato la prova di un nuovo tipo di particella chiamata pentaquark, secondo Ian Sample per The Guardian .
I quark sono minuscole particelle che si uniscono per formare diversi tipi di particelle più grandi che potresti avere più familiarità. Tre quark formano un protone, per esempio. E, quando si combinano cinque quark, questo si chiama pentaquark. Questo potrebbe non sembrare così eccitante, ma per i fisici lo è.
"Il pentaquark non è solo una nuova particella", ha dichiarato Guy Wilkinson, fisico e portavoce dell'esperimento LHC. "Studiare le sue proprietà può permetterci di capire meglio come è costituita la materia ordinaria, i protoni e i neutroni da cui siamo tutti fatti."
I quark sono disponibili in sei "sapori": su, giù, alto, basso, strano e affascinante. Anche gli anti-quark hanno gli stessi sei gusti. Un pentaquark sembra consistere in due quark up, uno quark down, un quark charm e un quark anti-charm.
La scoperta conferma i sospetti degli scienziati di 50 anni che potrebbero esistere particelle più esotiche, spiega Tia Ghose per Live Science:
Nel 1964, il fisico Murray Gell-Mann propose che un gruppo di particelle note come barioni, che includono protoni e neutroni, erano in realtà costituite da tre particelle subatomiche ancora più piccole, note come quark. Nel frattempo, secondo la teoria, un altro gruppo di particelle chiamate mesoni era composto da quark e dai loro partner antimateria, antiquark.
La teoria di Gell-Mann implicava che strutture di quark ancora più complesse potessero formare particelle più grandi, spiega Ghose. Se un trio di quark fa un protone, allora cosa potrebbero formarsi cinque o sei o sette quark? C'erano precedenti accenni alla prova di un pentaquark, ma nulla di conclusivo.
I ricercatori di LHC stavano studiando come i barioni (un'altra particella formata da tre quark) si rompono, ma durante il decadimento delle particelle i quark formavano strutture intermedie. Sulla base dei modelli di segnale che hanno ricevuto, queste strutture intermedie dovevano essere pentaquark, i ricercatori riportano sulla rivista Physical Review Letters .
Finora i fisici hanno osservato questo tipo di pentaquark solo nei dati LHC, ma potrebbero esserci molte altre varietà.
