Si chiama Xi(b)*, si pronuncia "csai-bi-star", ed è una nuova particella subatomica scoperta nel corso di uno degli esperimenti del Large Hadron Collider (LHC), il gigantesco acceleratore di particelle in funzione al CERN di Ginevra.

Si tratta di un barione, un tipo di particella composta da tre quark, proprio come protoni e neutroni, che costituiscono il nucleo degli atomi della materia "normale". Xi(b)* appartiene al sottogruppo dei cosiddetti barioni "beauty", cioè "bellezza", perché contiene un quark b, detto anche, appunto, "bottom" o "beauty" (esistono sei tipi o, nel gergo adottato dal modello standard della fisica delle particelle, sei "sapori" di quark).

La particella era stata da tempo prevista dalla teoria, ma non era stata mai osservata prima d'ora. "È un altro tassello nel mosaico", commenta James Alexander, fisico della Cornell University che guida alcuni esperimenti del LHC.

A differenza di protoni e neutroni, i barioni "beauty" hanno una vita estremamente breve. Xi(b)* è "vissuta" per poche frazioni di secondo prima di decadere in 21 altre effimere particelle. Per crearla, inoltre, è stata necessaria un'altissima dose di energia: l'unico luogo sulla Terra in cui è possibile trovarla è, appunto, il cuore dei grandi acceleratori come LHC. Xi(b)* è in effetti una versione dotata di maggiore energia di un barione già osservato dagli scienziati che lavorano al Tevatron, l'acceleratore del Fermilab di Chicago.

Gli studiosi del LHC non hanno osservato la particella direttamente, ma hanno rilevato le tracce del suo decadimento nei postumi di una collisione protoni-protoni rilevata dal Compact Muon Solenoid (CMS), uno dei rilevatori del LHC.

"Trovare questa particella è stato molto difficile", spiega Vincenzio Chiochia, un fisico del CMS che ha partecipato alla scoperta. "Il fatto di aver individuato le complesse tracce di questo decadimento in un evento così confuso ci dà molta fiducia sulla nostra capacità di scoprire nuove particelle in futuro".

L'esistenza della particella è stata confermata a un livello di sicurezza 5 sigma, il che significa che gli studiosi sono sicuri al 99, 99% che il risultato non è dovuto al caso.

Secondo Patrick Lukens, un fisico del Fermilab che non ha partecipato all'esperimento, la scoperta è un'ulteriore conferma della sostanziale correttezza della cromodinamica quantistica, il modello teorico che spiega come i quark si legano tra loro per formare particelle più pesanti. Ma, aggiunge, resta ancora aperta la caccia al bosone di Higgs, la cosiddetta "particella di Dio" che dovrebbe spiegare perché la materia è dotata di massa, e che è al centro dell'intera impresa di LHC.

Il bosone di Higgs, aggiunge James Alexander, "è al centro dell'intera teoria della cromodinamica quantistica. Esiste o no? L'intero modello si basa su quello".