LHCb rivela il pentaquark

La figura illustra due possibili configurazioni di quark che generano una particella esotica chiamata pentaquark. A sinistra: i cinque quark potrebbero essere confinati fortemente. A destra: i quark potrebbero essere assemblati in un mesone (composto di 1 quark e di 1 antiquark) e in un barione (composto da 3 quark), legati debolmente. Credit: Daniel Dominguez

LHCb, uno dei quattro grandi esperimenti del Large Hadron Collider (LHC), il superacceleratore del CERN a Ginevra, ha riportato la scoperta di una classe di particelle esotiche note come pentaquark. I risultati di questo studio sono stati sottomessi per la pubblicazione alla rivista Physical Review Letters.

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Da LHC nuovi limiti per la supersimmetria

CMS e LHCb, due dei quattro imponenti rivelatori del Large Hadron Collider (LHC), il superacceleratore del CERN di Ginevra, cui l’Italia collabora con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), sono riusciti a individuare un rarissimo decadimento del mesone B_s, con una significatività statistica di oltre 6 deviazioni standard: fuori dal gergo scientifico, questo significa che sono proprio sicuri di averlo osservato. Il processo era già stato misurato in passato, sia da CMS sia da LHCb, ma con una minore significatività statistica: adesso, grazie a un’analisi combinata dei loro dati, le due collaborazioni sono riuscite a superare, appunto, la soglia delle sei deviazioni standard e a poter affermare con certezza l’osservazione del raro decadimento. I risultati di questo lavoro sono pubblicati sulla prestigiosa rivista internazionale Nature.

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.

COMPASS dimostra la ‘rigidità’ dei pioni

In un articolo apparso su Physical Review Letters, i fisici che lavorano all’esperimento COMPASS del CERN riportano una misura di fondamentale importanza relativa all’interazione forte.

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.

Un segnale ‘misterioso’ dal Sole: evidenza di materia scura?

Alcuni scienziati dell’Università di Leicester hanno rilevato un segnale curioso nella banda dei raggi-X che potrebbe essere associato alla misteriosa materia scura. Secondo i ricercatori, si tratterrebbe, è l’obbligo il condizionale, di un segnale dovuto agli assioni, ipotetiche particelle elementari proposte, tra l’altro, per spiegare la materia scura. In uno studio in corso di pubblicazione proprio oggi 20 ottobre 2014 sulla prestigiosa rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), gli scienziati descrivono la loro scoperta in termini di un segnale che non sembra avere una spiegazione convenzionale.

Plasma quark-gluoni, un nuovo metodo per lo studio del ‘jet-quenching’

Alcuni ricercatori del Berkeley Lab hanno trovato un modo per analizzare ancora più da vicino il cosiddetto plasma quark-gluoni, un tipo di materia esotica che si ritiene abbia caratterizzato lo stato fisico dell’Universo immediatamente dopo il Big Bang. Grazie ad una serie di verifiche, dopo aver combinato i dati ottenuti degli esperimenti di due acceleratori di alta energia, cioè il Relativistic Heavy-ion Collider (RHIC) del Brookhaven National Laboratory a New York e il Large Hadron Collider (LHC) del CERN in Svizzera, gli scienziati hanno potuto affinare le misure che descrivono le proprietà di questa particolare miscela di materia primordiale costituita da particelle elementari. I risultati permettono di svelare nuovi aspetti del “fluido perfetto super caldo” e forniscono preziosi indizi sullo stato fisico dello spaziotempo qualche microsecondo dopo la nascita dell’Universo.

I ‘sapori’ della materia scura

Secondo i dati più recenti, sappiamo che oltre l’80% della materia presente nell’Universo è sconosciuta. Ad essa, gli astronomi danno il nome di materia scura che finora nessuno è mai stato in grado di rivelarla nemmeno con i migliori rivelatori a terra. Nonostante ciò, l’unica risorsa che ci permette di determinare la sua presenza è data dalle osservazioni astronomiche. Oggi, però, il fisico Mikhail Medvedev della University of Kansas ha pubblicato un importante articolo di ricerca che si è meritato la copertina della prestigiosa rivista Physical Review Letters. Lo scienziato propone un modello alternativo che tenta di spiegare la natura dell’enigmatica materia scura denominato “flavor-mixed multicomponent dark matter model”.

Le condizioni fisiche dell’Universo durante il ‘primo’ microsecondo

Grazie ad una serie di simulazioni che furono proposte inizialmente circa sette anni fa con un supercomputer, un gruppo di ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory hanno riprodotto le condizioni fisiche iniziali che hanno caratterizzato la nascita dell’Universo.

Nuovi indizi sul processo di produzione dei fotoni nelle collisioni di alta energia

Sappiamo che il nucleo dell’atomo è composto da protoni e neutroni che, a loro volta, sono costituiti da particelle più elementari chiamate quark e gluoni. Osservare queste particelle elementari è alquanto complicato e allora i fisici utilizzano i grandi acceleratori per far scontrare gli atomi alla velocità della luce e vedere cosa accade durante le collisioni ad alta energia.