Fermilab e nuove scoperte

La deviazione della gaussiana rossa potrebbe indicare una nuova particella. – Credit: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Padova.

di Umberto Genovese

Nelle prossime ore forse ne sapremo sicuramente di più, al Fermilab di  Batavia, Illinois,   potrebbe essere stata scoperta un nuova particella sconosciuta tra quelle finora note alla nostra fisica.

Facendo collidere protoni e antiprotoni nel Tevatron del Fermilab, fisici provenienti da ogni parte del mondo, cercano di riprodurre i bosoni W e Z per comprendere e affinare il Modello Standard che comprende tutte le particelle e le forze finora conosciute e che furono unite in un’unica teoria già dalla metà del secolo scorso.
I bosoni sono responsabili della forza elettrodebole, la forza responsabile del decadimento radioattivo dei nuclei degli atomi.  Le coppie di bosoni WW e WZ che danno origine al decadimento in leptoni carichi (elettroni e muoni) non sono affatto facili da rilevare, mediamente solo una coppia WW è prodotta in 5 miliardi collisioni, e una coppia WZ  ogni 20 miliardi collisioni, pochissime in un mare di collisioni che producono singoli bosoni W e jet di adroni.

In questo marasma di dati sono state rilevate lievissime deviazioni nelle collisioni WW alle energie più alte che l’attuale Modello Standard ha difficoltà a spiegare 1.
In sostanza, studiando le collisioni degli ultimi 2 anni di ricerca al Tevatron è stato rivelato un picco di energia nelle collisioni delle coppie di bosoni che solo la generazione di un nuovo bosone  ancora non identificato di massa di massa attorno ai 140-150 Gev.

Il segnale registrato sembra corrispondere ad una versione massiccia del bosone Z. – Credit: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Padova

Guarda caso, l’intervallo proposto per l’altro elusivo e mai osservato bosone di Higgs è compreso tra i 118 e i 180 Gev, ma quasi certamente, se i dati del Tevatron venissero confermati dal più potente Large Hadron Collider del CERN, si tratterebbe di una nuova esotica particella, forse una versione pesante del bosone Z  2 o un nuovo tipo di gluone. Infatti i ricercatori si aspettano che il bosone di Higgs decada subito perlopiù in due quark bottom, cosa di cui i ricercatori non hanno trovato traccia.

Infine, tutto questo potrebbe tutto essere dovuto ad una interpretazione errata dei calcoli statistici.
Solo il tempo, Grande Maestro, potrà svelare il mistero…

(1) Invariant Mass Distribution of Jet Pairs Produced in Association with a W boson in ppbar Collisions at sqrt(s) = 1.96 TeV: http://arxiv.org/abs/1104.0699
(2) Light Z’ Bosons at the Tevatron: http://arxiv.org/abs/arXiv:1103.6035 .

Pubblicato inizialmente su Il Poliedrico: http://networkedblogs.com/gp6Zi?ref=nf .

Umberto