C’è anche il contributo dell’Università di Ferrara e della sezione di Ferrara dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare nella scoperta della nuova particella Ξcc⁺, annunciata nei giorni scorsi dalla collaborazione internazionale dell’esperimento LHCb al Cern di Ginevra.

La Ξcc⁺ è una particella subatomica simile al protone nella struttura, ma circa quattro volte più pesante. Appartiene alla famiglia dei barioni ed è composta da due quark charm e un quark down. La sua osservazione è particolarmente importante perché apre nuove prospettive nello studio dei barioni contenenti quark pesanti e consente di verificare con maggiore precisione i modelli teorici che descrivono la forza forte, una delle interazioni fondamentali della natura.

Il gruppo ferrarese è coinvolto da anni nell’esperimento LHCb con un ruolo diretto nello sviluppo, nella costruzione e nelle operazioni dei sistemi di identificazione delle particelle, in particolare dei rivelatori Cherenkov (Rich), oltre che nelle attività di presa dati e analisi.

“La Ξcc⁺ è un sistema molto interessante per la fisica delle particelle perché contiene due quark charm, cioè quark pesanti, e quindi consente di studiare in condizioni particolari il modo in cui la forza forte lega i costituenti della materia – commenta Massimiliano Fiorini, professore del Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra di Unife -. Risultati come questo aiutano a testare la cromodinamica quantistica e ad affinare la nostra comprensione della struttura degli adroni”.

Determinante, nel raggiungimento del risultato, è stato anche il contributo dei rivelatori Cherenkov, strumenti essenziali per identificare le particelle prodotte dal decadimento della nuova Ξcc⁺.

«Per vedere una particella così rara serve una combinazione di grande quantità di dati e capacità molto elevata di identificazione delle particelle – spiega Giovanni Cavallero, responsabile locale dell’esperimento per Infn Ferrara -. I rivelatori Cherenkov di LHCb hanno avuto un ruolo cruciale nel distinguere le tracce compatibili con il decadimento della nuova particella e nell’isolare il segnale dai processi di fondo. È proprio su questi apparati che il gruppo di Ferrara ha sviluppato un contributo importante e continuativo».

La scoperta è uno dei primi grandi risultati scientifici ottenuti con la versione aggiornata di LHCb, che grazie al miglioramento delle prestazioni del rivelatore ha aumentato sensibilmente la capacità di acquisizione e selezione dei dati. In questo contesto, il contributo del gruppo ferrarese conferma la presenza attiva e qualificata dell’Ateneo e della sezione Infn di Ferrara in una delle principali collaborazioni internazionali della fisica delle particelle.

Il gruppo ferrarese è costituito da fisici dell’Università di Ferrara (Roberto Calabrese, Massimiliano Fiorini, Edoardo Franzoso, Marco Guarise, Eleonora Luppi, Luciano Pappalardo e Luca Tomassetti) e da ricercatori e tecnologi della sezione di Ferrara dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Mirco Andreotti, Wander Baldini, Concezio Bozzi, Giovanni Cavallero, Angelo Cotta Ramusino e Stefania Vecchi). Completano il gruppo tecnici dell’Università e dell’Infn e giovani laureandi, dottorandi e post-docs.