Lo scorso dicembre, un gruppo di ricerca americano, coordinato da Petar Maksimovic della Scuola di Arti e Scienze Krieger, aveva annunciato la scoperta di due nuove particelle subatomiche, “Sigma-secondarie-b”, nel corso di un esperimento volto a ricreare la materia “esotica” che si è formata subito dopo il Big Bang. I fisici hanno definite le due particelle, che a quanto pare si decompongono molto velocemente, “rari gioielli estratti da una montagna di informazioni”.

Barione (Credit: Ian MacVicar - University of Glasgow)

“Le Sigma-secondarie-b - ha sottolineato Maksimovic - sono membri di una famiglia chiamata barionica, dalla parola greca barys, che significa pesante, alla quale appartengono anche neutroni e protoni”. Tale famiglia è composta da particelle che contengono tre quark, i blocchetti di costruzione alla base della materia. I barioni più comuni, hanno spiegato gli esperti, sono il protone e il neutrone, che compongono i nuclei degli atomi della materia ordinaria. Secondo Maksimovic, le caratteristiche di instabilità delle nuove particelle possono aiutare i fisici a comprendere le forze che legano insieme i quark nella materia. “Si tratta - ha rilevato Maksimovic - dei barioni più pesanti trovati finora”.

Per scovare l'esistenza delle nuove particelle, in precedenza solo teorizzata, i fisici hanno esaminato attentamente i prodotti delle collisioni fra cento trilioni di protoni e antiprotoni avvenute nell'acceleratore di particelle Tevatron, al Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), nell'Illinois. “Tassello dopo tassello - ha detto Maksimovic - stiamo realizzando una chiara immagine di come i quark sviluppano la materia e di come le forze subatomiche tengono insieme i quark”.

Il Tevatron è lo strumento principale per l'esperimento CDF (Collider Detector, ovvero Rilevatore di Collisioni), teso a ricreare le circostanze presenti nella formazione iniziale dell'Universo, inclusa la materia “oscura” abbondante nei primi istanti successivi al Big Bang. Vi lavorano circa 700 fisici di 61 istituzioni e 13 Paesi.

Lo scorso 8 gennaio, poi, è arrivata la notizia che gli scienziati dell'esperimento CDF sono anche riusciti a misurare il valore della massa del bosone W, con una precisione mai raggiunta finora. Il bosone W, particella fondamentale, mediatrice della forza nucleare debole, perché rappresenta la chiave per il Modello Standard di unificazione delle forze. La massa del bosone W, inoltre, è correlata alla massa del bosone di Higgs, la famigerata “particella di Dio”, non ancora scoperta.

Il valore della massa del bosone di Higgs è stato determinato dall'analisi delle collisioni protone-antiprotone prodotte dal Tevatron del Fermilab, l'acceleratore di particelle più potente del mondo. Dalla misura delle masse del bosone W e del quark top, particella scoperta nel 1995 al Fermilab, i fisici stabiliranno importanti restrizioni al valore della massa del bosone di Higgs.

La “particella di Dio” sarebbe dunque più leggera di quanto finora previsto. Il Fermilab, inoltre, sta portando avanti anche un altro esperimento, chiamato DZero, in cerca di segni delle particelle di materia oscura e delle dimensioni extra.

Data articolo: marzo 2007
Fonte: Space Daily