Nel grande acceleratore di particelle Fermilab di Chicago è stato osservato un segnale sconosciuto che i fisici non riescono a far corrispondere a nessuna particella nota.
NOTIZIE – L’esperimento è stato condotto con il Collider Detector del Fermilab, un grande rivelatore di particelle subatomiche al quale lavorano centinaia di scienziati da tutto il mondo, tra cui anche una settantina di ricercatori italiani dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). L’INFN è coinvolto in questo esperimento sin dalle sue origini e l’analisi dati di questo segnale, che sfrutta i dati e la conoscenza accumulata dall’esperimento nell’ultimo decennio, è stata portata a termine da un team italiano. Studia le collisioni tra protoni e antiprotoni ad altissima energia per cercare di scoprire l’identità e le proprietà della materia che compone l’universo e comprendere le forze che agiscono tra le particelle di questa stessa materia.
Il segnale sconosciuto è stato rivelato nel corso di un esperimento associato con la produzione di bosoni W una delle particelle responsabili delle interazioni deboli, quelle forze alla base del decadimento radioattivo delle particelle subatomiche. Questo debole segnale indicherebbe la presenza di una nuova particella, rivelata nel decadimento in due getti di particelle collimate, e prodotta in coppia con un bosone W.
Gli esperimenti relativi alla produzione di bosoni W sono fondamentali per tutta la fisica che studia le interazioni elettrodeboli e il modello standard che è la chiave che dovrebbe spiegare in un’unica teoria le particelle e le forze fondamentali della natura, forza elettromagnetica, forza forte e forza debole. Questi esperimenti sono fondamentali per una eventuale verifica o falsificazione del modello stesso e per trovare delle alternative all’attuale visione.
Per discriminare tra i due casi, modello standard confermato o ampliato, i fisici cercano delle prove dell’esistenza di determinate particelle previste dal modello stesso e che ancora non sono state trovate. Per esempio la produzione di bosoni associata con la produzione di una particella W e di un bosone di Higgs leggero o di altri fenomeni sconosciuti.
Quello che è capitato al Collider Detector del Fermilab è straordinario: sembra infatti che dalla collisione sia emersa un’ulteriore particella W o Z prodotta a sua volta da una particella nuova in forte disaccordo con quanto previsto dalla teoria. Questo significherebbe che il modello standard debba essere sostanzialmente rivisto.
Secondo Alberto Annovi, un giovane fisico che lavora ai Laboratori Nazionali di Frascati, “il segnale che abbiamo rivelato non è una fluttuazione statistica. È un vero segnale. La probabilità che sia un segnale finto è dello 0,76 per mille.” Insomma è veramente qualcosa di nuovo. Ma che cosa? “Per estrarre queste informazioni, — continua Annovi — si applica un calcolo teorico ai dati osservati e si guarda la differenza rispetto alle previsioni. Ovviamente prima di dire che si è trovata una nuova particella, si eseguono tutti i controlli sui possibili errori, sia sperimentali, cioè dovuti allo strumento, che di calcolo. Il segnale osservato potrebbe essere una nuova particella, ma anche se si trattasse di un errore sarebbe comunque una scoperta interessante.Sarebbe infatti un errore di calcolo insito nella teoria… Quindi in entrambi i casi possiamo imparare una nuova fisica.”
Per approfondire si può leggere l’articolo originale o le spiegazioni preparate per la conferenza dei ricercatori trasmessa in diretta streaming dal Fermilab.
