Al Cern un 'fenomeno mai visto': forse è la materia del big bang

Ginevra, 21 settembre 2010 - Gli scienziati del Cern di Ginevra, il più grande laboratorio del mondo di fisica delle particelle, hanno annunciato di aver osservato “un fenomeno mai visto prima” in uno dei quattro acceleratori più grandi del pianeta, il Large Hadron Collider che potrebbe gettare nuova luce sull’origine dell’universo.
“Alcune delle particelle sono intimamente legate in un modo mai visto prima nella collisione dei protoni”, ha spiegato il Cern sul suo sito.

Si tratta, come hanno riferito i fisici del Cern, guidati dall’italiano Guido Tonelli degli Infn, un effetto imprevisto nelle collisioni di protoni che sono avvenute nelle scorse settimane nel massiccio rivelatore di LHC (Large Hadron Collider), che apre la strada a un’ipotesi affascinante e cioè che ci si potrebbe trovare di fronte anche a materia primordiale.
“La nuova scoperta è apparsa nelle nostre analisi a metà luglio”, ha dichiarato Tonelli ai colleghi del Cern nel corso di un seminario organizzato per presentare i risultati dell’esperimento Cms (Compact Muon Solenoid).
 

Al momento si tratta ancora di un’ipotesi da verificare, ma è molto probabile che gli scienziati siano riusciti a riprodurre un fenomeno del tutto simile a quello dell’origine dell’universo, meglio noto come teoria del Big Bang, secondo la quale il cosmo iniziò ad espandersi dopo una sorta di esplosione di materia densa e da quel momento l’espansione è ancora in corso.

"L’aumento dei dati disponibili - ha spiegato Tonelli- getterà più luce sull’origine di questo effetto. Questa misura dimostra la potenza e versatilità sia del rivelatore Cms che dei fisici che lo usano. Stiamo esplorando, centimetro per centimetro, i nuovi territori resi accessibili da Lhc".

In particolare gli scienziati del Cern hanno osservato "correlazioni tra particelle prodotte negli ‘scontri' di protoni a una energia complessiva di 7 TeV". "Negli urti a ‘alta molteplicità'» (nei quali sono prodotte più di cento particelle cariche) alcune particelle sono -spiegano- in qualche modo ‘correlate', associate tra loro quando si creano nel punto della collisione. È la prima volta che questo effetto viene osservato in urti protone-protone e sono possibili molte interpretazioni sulla sua origine.

TERRITORIO SCONOSCIUTO - Per il presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Roberto Petronzio, l’effetto inatteso osservato dal Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra segna il debutto di una ‘’fisica interessante e nuova’’.

Senza dubbio quello annunciato oggi al Cern è un ‘’effetto inatteso’’ ed anche se è davvero presto per concludere con certezza che e’ stata prodotta la materia primordiale fatta di quark e gluoni, secondo Petronzio si puo’ comunque affermare che ‘’l’Lhc e’ ormai entrato in un’epoca in cui produce novità’’.

L’evento osservato al Cern di Ginevra ricorda un effetto simile prodotto nell’acceleratore a Rhic (Relativistic Heavy Ion Collider) dei Laboratori statunitensi di Brookhaven). In quel caso nell’acceleratore erano stati fatti scontrare nuclei pesanti, agglomerati di particelle (protoni) talmente densi che, scontrandosi fra loro, hanno raggiunto temperature cosi’ elevate da far sciogliere i nuclei nei loro costituenti fondamentali. ‘’La materia si e’ fusa, come la lava di un vulcano’’, ha detto Petronzio. Vale a dire che i quark e i gluoni ‘’impacchettati’’ nei protoni sono stati liberati si sono ritrovati liberi in un plasma.

‘’Un comportamento di questo tipo - ha detto ancora il presidente dell’Infn - era stato predetto dalla teoria fisica delle interazioni forti, ma non sempre conoscere le equazioni significa capire la teoria’’. Cosi’ si è immaginato che, tra le possibili spiegazioni, potesse esserci quella di un nuovo stato della materia nucleare.

Il fatto ancora nuovo che potrebbe essere accaduto al Cern (se l’ipotesi sara’ confermata) e’ che il plasma ad altissima densita’ non è stato prodotto dallo scontro fra pacchetti di protoni ma fra singoli protoni. ‘’L’elemento nuovo e’ l’energia’’, ha rilevato il presidente dell’Infn. ‘’L’ipotesi - ha aggiunto - è che ad energie fortissime avvengono comportamenti simili a quelli osservati quando la materia è estremamente densa’’.