Cromodinamica quantistica, scoperta nuova classe di tetraquark

I ricercatori del Tata Institute of Fundamental Research e dell’Istituto di scienze matematiche hanno fatto una scoperta rivoluzionaria nel campo della cromodinamica quantistica (QCD). Il loro studio, pubblicato su Physical Review Letters, [1] esplora le particelle subatomiche esotiche ed estende la nostra comprensione della forza forte.

La forza forte e le sue complessità

La forza forte, responsabile di quasi tutta la massa della materia visibile nell’universo, è centrale in questo studio. I quark, le particelle fondamentali, interagiscono scambiandosi gluoni, formando tutte le particelle subatomiche composite. La QCD governa queste interazioni, portando alla formazione di adroni, tradizionalmente classificati come mesoni e barioni. Tuttavia, recenti scoperte hanno rivelato una nuova classe di adroni esotici, compresi i tetraquark, che sfidano le nozioni tradizionali della fisica delle particelle.

Tetraquark e i loro misteri

I tetraquark, costituiti da quattro quark (due quark e due antiquark), sono tra questi adroni esotici. La loro struttura esatta rimane incerta, ma possono esistere in forme compatte o come molecole di mesoni debolmente legate. Gli studi teorici prevedono il loro contenuto di quark e gli intervalli di energia, aiutando le scoperte future. Recentemente, il Prof. Nilmani Mathur, la Dott.ssa Archana Radhakrishnan e il Dott. M. Padmanath hanno predetto un nuovo tetraquark composto da uno “beauty and a charm quark” e due antiquark leggeri.

Implicazioni per la ricerca futura

Questa scoperta si affianca alla recente identificazione di un tetraquark contenente due quark charm e due antiquark leggeri. L’energia di legame della nuova particella supera quella di qualsiasi tetraquark conosciuto, suggerendo dinamiche complesse di interazioni forti. La scoperta motiva la ricerca di particelle esotiche più pesanti negli esperimenti di prossima generazione, sbloccando potenzialmente l’intero potenziale della forza forte.

Approfondimenti

  1. Phys. Rev. Lett. 132, 201902 (2024) – Bound Isoscalar Axial-Vector $bc\overline{u}\overline{d}$ Tetraquark ${T}_{bc}$ from Lattice QCD Using Two-Meson and Diquark-Antidiquark Variational Basis
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