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FISICA/ Al Fermilab è davvero stata scoperta una nuova particella?

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Una veduta aerea dell'acceleratore Tevatron (Foto Ansa)  Una veduta aerea dell'acceleratore Tevatron (Foto Ansa)

L’Auditorium del Fermi National Accelerator Laboratory (FermiLab) di Chicago era completamente pieno lo scorso mercoledì, quando Viviana Cavalieri, giovane ricercatrice italiana presso la University of Illinois at Urbana/Champagne, ha annunciato l’osservazione di una discrepanza fra i dati raccolti con Cdf (Central detector at FermiLab) e le aspettative teoriche.

Cdf, il team internazionale di ricercatori a cui partecipo, sta raccogliendo dal 2001 i frammenti delle collisioni fra protoni e antiprotoni prodotte dal Tevatron, il collisionatore di particelle secondo in energia solo al Large hadron collider (Lhc) di Ginevra. Nell’urto si raggiungono altissime densità di energia (pari all’energia dell’universo nei primissimi istanti dopo il Big Bang) che, secondo l’equazione di Einstein E=mc2, si trasforma in nuove particelle con massa fino a centinaia di volte quella dei protoni. Le particelle massive prodotte dalle collisioni hanno una vita molto breve e decadono in altre particelle più leggere, che a loro volta decadono in altre. Il nostro lavoro consiste nel cercare di ricostruire la prima particella raccogliendo e studiando tutti i frammenti dei vari decadimenti.

Un anno fa, alcuni colleghi stavano studiando la frequenza a cui due di queste particelle massive (chiamate W e Z) vengono prodotte nella stessa collisione, quando si sono accorti che 250 eventi su un totale di circa 10.000 sembrano favorire la produzione anche di un’altra particelle a massa 150 volte più grande del protone. Dati i fenomeni fisici previsti dalla teoria, se ripetessimo l’esperimento molte volte, solo nello 0,076% dei casi i dati mostrerebbero un comportamento così estremo: alquanto improbabile, anche se non impossibile.



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