BENVENUTO   |   Login   |   Registrati   |

Scienze

CERN/ Una bellezza vestita da quark spunta dalle collisioni nel superacceleratore

L'esperimento CMS al Cern di Ginevra ha osservato per la prima volta una particella prevista dal Modello standard, mai vista prima, il barione “Xi beauty eccitato”. Ne parla MARIO GARGANTINI

Il CMS al Cern di GinevraIl CMS al Cern di Ginevra

Quello che si è appena concluso è stato un mese di aprile alla grande per il superacceleratore LHC del Cern di Ginevra; e ciò è di buon auspicio per un anno che si preannuncia importante, forse decisivo, per la caccia al non più sconosciuto “bosone di Higgs” e per l’apertura di nuove frontiere nella fisica delle particelle.

All’inizio del mese il programma di fisica del 2012 di LHC aveva ripreso a correre e lo aveva fatto registrando un record: quello della massima energia nelle collisioni, avvenute a 8 Teraelettronvolt (TeV) grazie allo scontro frontale tra fasci di protoni ciascuno a 4 TeV; nessuna macchina finora aveva operato con quelle energie. Dopo i primi scontri con pochi pacchetti di particelle (bunch), il numero di bunch è aumentato progressivamente fino a raggiungere le condizioni alle quali LHC lavorava alla fine del 2011. Il numero dei protoni presenti in ognuno dei pacchetti che costituiscono i fasci ha raggiunto la capienza massima di 1380 e la luminosità, cioè la quantità di collisioni nel tempo, è ormai all’80 per cento di quella raggiunta l’anno scorso.

In base a quanto era stato annunciato in febbraio dal Cern Machine Advisory Committee (CMAC), lo spazio tra i bunch rimarrà quello dei 50 nanosecondi del 2011, mentre si punta a triplicare un altro parametro, il cosiddetto inverse femtobarn (un indicatore del numero di collisioni fra particelle) che nelle collisioni protone-protone dei due esperimenti più grandi ATLAS e CMS arriverà a quota 15. Inoltre, in questi due esperimenti i fasci sono stati “strizzati” del 30 per cento (da un diametro di 30 a uno di 20 milionesimi di metro).

I fisici e gli ingegneri sono particolarmente soddisfatti di queste performance, anche perché sono state raggiunte in tempi rapidi: in sole due settimane di operazioni con fasci stabili, LHC ha raggiunto la massima densità prevista per tutto il 2012. A metà aprile ha anche raggiunto il picco massimo di luminosità, doppiando il risultato del 2011: 3.9 × 1033 collisioni per centimetro quadro per secondo (cioè circa 4 milioni di miliardi di miliardi di miliardi).

Intanto, mentre nei 27 chilometri dei tunnel di LHC si raggiungevano questi traguardi, i fisici riuscivano a trarre dai dati raccolti lo scorso anno risultati altrettanto lusinghieri. Questa volta è stata la collaborazione CMS ad annunciare le novità. CMS (Compact Muon Solenoid) lo ricordiamo, è un rivelatore di particelle che ha come scopo principale quello di dimostrare l’osservazione sperimentale del bosone di Higgs e di altre nuove particelle; è il più grande solenoide superconduttore al mondo ed è stato costruito per misurare con grande precisione muoni, fotoni e elettroni.