Particelle in tutte le direzioni

Ma alcune sono sottilmente correlate fra loro

di Marco Cagnotti

“Prima vediamo che cos’è successo, poi discutiamo della sua interpretazione”: può essere riassunta così la posizione dei ricercatori della collaborazione CMS (Compact Muon Solenoid experiment) presso il Large Hadron Collider (LHC) del CERN di Ginevra, che hanno presentato ieri un articolo dal titolo “Observation of Long-Range, Near-Side Angular Correlations in Proton-Proton Collisions at the LHC”, in attesa di approvazione dal “Journal of High Energy Physics”. L’effetto scoperto è visibile in una bozzetta in un grafico tridimensionale. “Tutto qui?”, verrebbe da chiedere. Ma in quella bozzetta sta tutto l’enigma.

In quella bozzetta sta tutto l'enigma. (Cortesia: CERN)

Per dirla in parole semplici, grazie al rivelatore CMS gli scienziati hanno scoperto che, quando i fasci di protoni vengono fatti cozzare fra loro nel grande acceleratore a 7 TeraelettronVolt di energia, le centinaia di particelle che si producono si allontanano sì in tutte le direzioni, ma alcune sono correlate fra loro in maniera sottile e finora mai osservata nelle collisioni protone-protone. C’è però una somiglianza con quanto è già stato rivelato in passato presso il Brookhaven National Laboratory, negli Stati Uniti, con il Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). E allora era stato interpretato come la creazione di materia molto densa e molto calda negli urti fra particelle. Vale anche per quanto visto al CERN? Per il momento i fisici di Ginevra ci vanno coi piedi di piombo: le spiegazioni possibili sono molteplici, spiegano. E quindi nella presentazione dei propri risultati hanno preferito privilegiare soprattutto le evidenze sperimentali.

Una ricostruzione al computer di una collisione nel rivelatore. (Cortesia: CERN)

“Abbiamo attivamente cercato questo fenomeno sebbene la sua presenza non fosse stata predetta in urti protone-protone, cosa che lo rende molto interessante”, racconta Guido Tonelli, portavoce della collaborazione CMS. “L’aumento dei dati disponibili getterà più luce sull’origine di quest’effetto. Questa misura dimostra la potenza e versatilità sia del rivelatore CMS sia dei fisici che lo usano. Stiamo esplorando, centimetro per centimetro, i nuovi territori resi accessibili da LHC”. E saranno territori vasti, selvaggi e sconosciuti, considerando che nei prossimi mesi l’aumento di intensità dei fasci di protoni genererà almeno cento volte più eventi. Consentendo così anzitutto di confermare la scoperta al di là di ogni dubbio e in seguito di studiare il fenomeno nei dettagli per scoprire che cosa lo provoca.