È stata scoperta una nuova particella: potrebbe essere la sfuggente Glueball e stravolgere le nostre conoscenze

Entra nel nuovo canale WhatsApp di NextMe.it Glueball

I gluoni, noti come i vettori della forza nucleare forte tra i quark, sono al centro di una potenziale scoperta rivoluzionaria. Questi elementi, diversamente da altre forze come la gravità o l’elettromagnetismo, agiscono su tre cariche differenti, descritte con i termini “colori” a partire dagli anni ’60, sebbene non si riferiscano a colori nel senso tradizionale.

Immaginate i gluoni come gli incollatori dell’atomo, quegli elementi invisibili che tengono insieme i mattoni fondamentali della materia. Questi non sono come la colla che usiamo quotidianamente, ma operano su una scala infinitamente più piccola. I gluoni sono responsabili del trasporto della forza che tiene uniti i quark, i componenti dei protoni al centro degli atomi.

I quark, a differenza di quanto potremmo pensare, non portano colori visibili ma possiedono delle “cariche di colore” – blu, verde, o rosso – che si bilanciano a vicenda per formare i protoni, un po’ come i colori di una luce che si fondono per creare il bianco. I mesoni, d’altra parte, sono fatti da un quark e un antiquark e sono anche essi neutri in termini di “colore”.

Prendiamo ad esempio il protone, situato al centro dei nuclei atomici e composto da tre quark. La carica dei quark, distinti in blu, verde e rosso, si annulla reciprocamente in modo simile a come le luci di questi colori possono generare luce bianca. Analogamente, esistono i mesoni, particelle formate da un quark e un antiquark, che non presentano carica di colore, implicando l’esistenza di cariche di colore opposte come l’antiblu, l’antiverde e l’antirosso.

Il ruolo dei gluoni e la formazione di un possibile Glueball

I gluoni non solo trasmettono la forza nucleare forte, ma hanno la capacità unica di interagire sia con i quark che tra di loro, portando alla possibilità teorica che possano formare una particella completamente priva di quark. La ricerca di tale particella è complessa, ma il Beijing Spectrometer III (BES III), un collider particolarmente efficace nella formazione di mesoni J/ψ, ha segnato progressi significativi.

Durante il decadimento dei mesoni J/ψ, prodotti da un quark charm e un antiquark charm, i ricercatori hanno osservato fenomeni interessanti. Dall’analisi di oltre 10 miliardi di decadimenti di mesoni J/ψ, si è rafforzata la convinzione della scoperta di una nuova particella denominata X(2370), con una massa inizialmente stimata in 2370 MeV/c². Ulteriori studi hanno poi corretto questa stima a circa 2395 MeV/c², valore vicino a quello teorico previsto per una Glueball.

In parole semplici, i gluoni non solo trasportano la forza nucleare forte, ma possono anche interagire tra loro, e teoricamente, potrebbero unirsi per formare una particella completamente nuova chiamata Glueball, senza la necessità di quark. Le osservazioni attuali sono consistenti con le caratteristiche teoriche di un Glueball, e i risultati ottenuti potrebbero essere i più convincenti mai registrati a sostegno della sua esistenza. Tuttavia, non si può ancora parlare di una prova incontrovertibile; altre interazioni tra quark e antiquark potrebbero spiegare la formazione di questa particella, e il numero di particelle prodotte dal decadimento del J/ψ potrebbe essere eccessivo. Saranno necessari ulteriori studi per confermare o smentire definitivamente la natura di Glueball di questa particella.

Questo studio è stato pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, segnando un importante passo avanti nella fisica delle particelle e nella comprensione delle interazioni fondamentali che governano l’universo.