Il 9 dicembre è stato pubblicato l'articolo “Unveiling the strong interaction among hadrons at the LHC”.

Grande soddisfazione tra gli scienziati della Sezione che partecipano all’esperimento ALICE per l’uscita, il 9 dicembre su Nature, dell’articolo “Unveiling the strong interaction among hadrons at the LHC”, in cui viene presentata la prima misura dell’interazione tra protoni e particelle Xi (Ξ)  e Omega (Ω) (Nature volume 588, pages 232–238 (2020)).

Una delle sfide attuali della fisica nucleare è comprendere, a partire da principi primi, come agisce l’interazione tra i protoni e i neutroni, che compongono il nucleo, e tra i cosiddetti adroni, che includono, oltre ai protoni e i neutroni, molte altre particelle,come ad esempio gli iperoni Ξ e Ω, prodotti negli acceleratori ma anche in natura nei raggi cosmici. Gli iperoni sono un po’ più pesanti del protone e possiedono un numero quantico aggiuntivo, detto stranezza.

È noto da tempo che i quark sono i costituenti degli adroni e l’interazione tra quark è codificata nella Cromo-Dinamica Quantistica (QCD). Derivare l’interazione tra gli adroni a partire dalla QCD resta tuttavia ad oggi un compito arduo, possibile solo tramite calcoli su reticolo che richiedono grandi risorse computazionali. Dal punto di vista sperimentale, lo studio dell’interazione tra adroni è invece limitato dal fatto che la maggior parte di essi, come gli iperoni Ξ e Ω, sono instabili e quindi non possono essere accelerati in fasci e fatti scontrare nei collisionatori.

Un metodo completamente nuovo per studiare l’interazione tra adroni è stato implementato dall’esperimento ALICE tramite la misura delle correlazioni tra le particelle prodotte nelle collisioni al Large Hadron Collider del CERN. L’esperimento ALICE (https://home.cern/science/experiments/alice), progettato per lo studio del plasma di quark e gluoni, uno stato della materia che si pensa sia esistito subito dopo il Big Bang, diventa così il primo laboratorio per lo studio delle interazioni adroniche tra protoni e iperoni. La prima misura di questo tipo, presentata nell’articolo su Nature, fa da apripista ad una nuova era della fisica nucleare con test di precisione della QCD in regime non perturbativo.

Gli scienziati di ALICE-Trieste sono da anni impegnati su diversi fronti nello studio delle interazioni adroniche. Per informazioni aggiuntive rimandiamo alla pagina web del gruppo https://www.ts.infn.it/com/ricerca/gr3/alice.