LHCb, transizioni di quark modificate da una ‘nuova’ fisica?

A pochi giorni dai risultati sul pentaquark (post), i fisici che lavorano all’esperimento LHCb hanno presentato alla conferenza internazionale della European Physical Society (EPS) in corso a Vienna (post), i risultati di una nuova misura di elevata precisione effettuata sui decadimenti di barioni che contengono il quark-bottom. Lo studio contribuisce a chiarire il quadro sperimentale per la possibilità dell’esistenza di “nuova fisica” nell’interazione elettrodebole. I risultati su Nature Physics.

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LHCb aggiunge alla lista due nuovi barioni

Al Large Hadron Collider (LHC) i fisici hanno rivelato due particelle che non sono mai state osservate prima. Classificate con il simbolo Ξ_b (leggasi sai-b), si tratta di due stati eccitati del barione bottom o beauty la cui esistenza era prevista dal modello a quark. Inoltre, si pensava che avessero una massa circa sei volte superiore a quella del protone, nonostante esperimenti precedenti condotti a energie più basse non sono stati capaci di rivelarle. La scoperta permette di fissare misure più precise della loro massa e di conseguenza dei limiti più stringenti in alcune teorie della fisica delle particelle.

LHCb identifica due ‘particelle’ al prezzo di una

Il gruppo di fisici che lavorano all’esperimento LHCb presso il Large Hadron Collider hanno annunciato la scoperta di due nuove “particelle”, o meglio di due nuovi stati legati che riguardano la famiglia dei barioni, particelle subatomiche composte da tre quark. Denominate con le sigle Xi_b’ e Xi_b*, le particelle sono state previste dal modello a quark ma non erano mai state identificate. Un’altra particella simile, Xi_b*⁰, è stata trovata dall’esperimento CMS nel 2012. I risultati si riferiscono ad una serie di esperimenti che sono stati realizzati da LHC tra il 2011 e il 2012 e sono stati pubblicati su Physical Review Letters.

Gli astronomi danno la caccia alle galassie più remote dell’Universo

Grazie al fenomeno della lente gravitazionale, gli astronomi dell’Università dell’Arizona utilizzeranno, per così dire, gli ammassi di galassie per esplorare le regioni più remote dello spazio rispetto a quanto possano fare i telescopi in modo da catturare la luce delle prime stelle e delle prime galassie che si stavano formando in seguito al collasso gravitazionale del gas e della materia scura.

Grazie ad un fondo di 600 mila dollari della National Science Foundation, la professoressa Ann Zabludoff e il suo gruppo presso lo Steward Observatory, e altri ricercatori stanno lavorando per trovare e analizzare queste lenti gravitazionali cosmiche. “Stiamo parlando di qualcosa veramente all’alba dei tempi, quasi 13 miliardi di anni fa” dichiara Zabludoff. Da un pò di tempo, gli astronomi stanno tentando di ricostruire la storia cosmica, rivelando le prime stelle e galassie che si formarono subito dopo il Big Bang a partire dalle particelle subatomiche chiamate barioni. “Ciò che sappiamo sulla distribuzione del gas nell’Universo primordiale è che esso appare come una meravigliosa ragnatela perciò è naturale immaginare che le galassie si formino negli interstizi di questi filamenti mentre i barioni, incluso il gas, vengono attratti dalla galassia. Il punto è che queste galassie sono estremamente distanti e molto deboli” spiega Zabludoff. Per rivelare queste galassie remote gli astronomi utilizzano un metodo che fu introdotto da Fritz Zwicky e che si basa sulla relatività generale: la lente gravitazionale.

Ora, proprio come le lenti ottiche, due o più lenti gravitazionali lungo la linea di vista potrebbero sommare i loro effetti in modo tale da ulteriormente ingrandire una regione di cielo che apparirebbe più piccola se fosse dovuta ad una singola lente gravitazionale. In generale, trovare dei sistemi cosi massicci è molto raro e le probabilità di averli allineati lungo la linea di vista risulta ancora più raro. Nonostante ciò, il gruppo di Zabludoff è andato oltre cercando dai dati in archivio delle survey passate quali regioni del cielo fossero caratterizzate dalla presenza di ammassi di galassie massicci e allineati con la linea di vista tali da creare quegli effetti ideali dovuti al fenomeno della lente gravitazionale. Utilizzando i dati del Giant Magellan Telescope in Cile e del Multiple Mirror Telescope in Arizona, Zabludoff ha iniziato ad analizzare 10 regioni interessanti dove l’ingrandimento dell’area del cielo osservata risulta di gran lunga maggiore rispetto a quanto ci si aspetta dagli effetti prodotti da un singolo ammasso. Insomma, grazie a questo metodo potremmo essere prossimi ad osservare per la prima volta la formazione delle prime stelle e delle prime galassie.

[Press release: Seeking the Earliest Galaxies with Cosmic Telescopes]

ArXiv: Optimal Mass Configurations for Lensing High-Redshift Galaxies