L’esistenza di quella che si può definire come una materia esotica è stata scoperta da un gruppo di ricercatori del RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR), un istituto giapponese, in collaborazione con altri scienziati. Nel corso di alcuni esperimenti con kaoni e elio-3, gli scienziati hanno infatti scoperto l’esistenza di un nucleo esotico che conteneva due protoni e un kaone legato.
I kaoni, definiti anche mesoni K, sono una tipologia di mesone, una particella che di solito lega protoni e neutroni nel nucleo dell’atomo. I kaoni hanno vita brevissima e sono costituiti da una coppia quark-antiquark. Gli scienziati hanno cercato di indagare sull’esistenza di queste “particelle virtuali” che sostanzialmente fanno parte del nucleo di un atomo insieme ai neutroni e protoni per un brevissimo lasso di tempo, prima che l’anti-quark e il quark si annichilino.
Comprendere questo fenomeno potrebbe aiutare a capire l’origine della massa nell’universo e il confinamento di colore, un particolare fenomeno fisico che riguarda proprio i quark.
Durante gli esperimenti, i ricercatori sono riusciti a ridurre in maniera notevole l’energia del kaone e sono riusciti a formare un nucleo relativamente stabile con due protoni e un singolo kaone, sostanzialmente una nuova materia.
Secondo Masahiko Iwasaki, autore principale della ricerca, questo studio dimostra “che i mesoni possono esistere nella materia nucleare come una vera particella – come lo zucchero che non si scioglie nell’acqua”.
Lo stesso Iwasaki dichiara ancora sul sito del CPR: “È un modo completamente nuovo di vedere e comprendere i nuclei: comprendere questi nuclei esotici ci fornirà intuizioni sull’origine della massa di nuclei e su come le forme di materia nel nucleo delle stelle di neutroni. Intendiamo continuare gli esperimenti con nuclei più pesanti per aumentare la nostra comprensione del comportamento vincolante dei kaoni.”
Fonti e approfondimenti
- Scientists observe a new form of strange matter | RIKEN (IA)
- “K−pp”, a K‾-meson nuclear bound state, observed in 3He(K−,Λp)n reactions – ScienceDirect (DOI: 10.1016/j.physletb.2018.12.058) (IA)
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