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I fisici del CERN scoprono la particella di Four-Charm-Quark

I fisici del CERN scoprono la particella di Four-Charm-Quark

I fisici della collaborazione LHCb del CERN hanno scoperto una nuova particella di tetraquark, chiamata X (6900), composta da due quark e due antiquark.

I quark sono particelle elementari puntiformi che tipicamente arrivano in pacchetti di due (mesoni) o tre (barioni), i più familiari dei quali sono il protone e il neutrone – ognuno è composto da tre quark.

Ci sono sei tipi – o sapori – di quark tra cui scegliere: su, giù, strano, fascino, fondo e cima. Ognuno di questi ha anche una controparte di antimateria.

Nei loro articoli fondamentali del 1964, i fisici americani Murray Gell-Mann e George Zweig proposero il modello di quark e menzionarono la possibilità di aggiungere una coppia quark-antiquark a una configurazione minima di mesoni o baryon quark per formare tetra e pentaquark.

Ci vollero 50 anni, tuttavia, per i fisici per ottenere prove sperimentali inequivocabili dell’esistenza di queste particelle esotiche.

Nell’aprile 2014, la collaborazione LHCb ha pubblicato misurazioni che hanno dimostrato che la particella Z (4430) + è composta da quattro quark.

Un anno dopo, i fisici dell’LHCb riportarono l’osservazione di due pentaquark, Pc (4450) + e Pc (4380) + .

“Le particelle composte da quattro quark sono già esotiche, e quella che abbiamo appena scoperto è la prima a essere composta da quattro quark pesanti dello stesso tipo, in particolare due quark di fascino e due antiquark di fascino”, ha affermato il dott. Giovanni Passaleva, il portavoce uscente della Collaborazione LHCb.

“Fino ad ora, l’LHCb e altri esperimenti avevano osservato solo tetraquark con al massimo due quark pesanti e nessuno con più di due quark dello stesso tipo.”

Il team di LHCb ha trovato il X (6900) tetraquark usando la tecnica di caccia alle particelle per cercare un eccesso di eventi di collisione, noto come “bump”, su uno sfondo uniforme di eventi.

Scorrendo i set di dati LHCb completi dalla prima e dalla seconda serie del Large Hadron Collider, che si è svolto rispettivamente dal 2009 al 2013 e dal 2015 al 2018, hanno rilevato un bump nella distribuzione di massa di una coppia di particelle J / ψ, che consistono in un fascino quark e un fascino antiquark.

L’urto ha un significato statistico di più di cinque deviazioni standard, la solita soglia per rivendicare la scoperta di una nuova particella, e corrisponde a una massa in cui si prevede che esistano particelle composte da quattro quark di fascino.

“Queste particelle pesanti esotiche forniscono casi estremi ma teoricamente abbastanza semplici con cui testare modelli che possono quindi essere utilizzati per spiegare la natura delle particelle di materia ordinaria, come protoni o neutroni”, ha affermato il dott. Chris Parkes, portavoce in arrivo dell’LHCb Collaborazione.

“È quindi molto eccitante vederli apparire nelle collisioni del Large Hadron Collider per la prima volta.”

La scoperta è descritta in un documento pubblicato sul server di prestampa arXiv.org .

Written by Nuovo Universo

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