Trovare una nuova particella è sempre una bella sorpresa, ma misurare le sue caratteristiche è un'altra storia e altrettanto importante. Meno di un anno dopo aver annunciato la scoperta della particella dal nome scattante di Ξ _cc ⁺⁺ (Xi _cc ⁺⁺ ), questa settimana la collaborazione LHCb ha annunciato la prima misurazione della sua vita. L'annuncio è stato dato durante il workshop internazionale CHARM 2018 a Novosibirsk in Russia:un momento affascinante per questa particella doppiamente incantata.

Il _cc ⁺⁺ la particella è composta da due quark charm e un quark up, quindi è un membro della famiglia dei barioni (particelle composte da tre quark). L'esistenza della particella è stata prevista dal Modello Standard, la teoria che descrive le particelle elementari e le forze che le legano tra loro. L'osservazione di LHCb è arrivata l'anno scorso dopo diversi anni di ricerca. La sua massa è stata misurata intorno ai 3621 MeV, quasi quattro volte quella del protone (il barione più noto), grazie ai suoi due quark charm.

Il _cc ⁺⁺ la particella è fugace:decade rapidamente in particelle più leggere. Infatti fu attraverso il suo decadimento in un barione Λc+ e tre mesoni più leggeri, K-, + e π+, che è stato scoperto. Da allora, I fisici di LHCb hanno condotto un'analisi per determinarne la durata con un alto livello di precisione. Il valore ottenuto è 0,256 picosecondi (0,0000000000000256 secondi), con un piccolo grado di incertezza. Anche se molto piccolo nella vita di tutti i giorni, una tale quantità di tempo è relativamente grande nel regno delle particelle subatomiche. Il valore misurato rientra nell'intervallo previsto dai fisici teorici sulla base del Modello Standard, vale a dire tra 0,20 e 1,05 picosecondi.

Per ottenere questo preciso risultato, I fisici di LHCb hanno confrontato la misurazione della durata del _cc ⁺⁺ con quello di un'altra particella la cui vita è ben nota. Hanno basato le loro misurazioni sullo stesso campione di eventi che hanno portato alla scoperta.

La misurazione della durata di una particella è un passo importante nella determinazione delle sue caratteristiche. Grazie all'abbondanza di quark pesanti prodotti dal Large Hadron Collider (LHC) e all'eccellente precisione del rivelatore LHCb, i fisici continueranno ora le loro misurazioni dettagliate delle proprietà di questa affascinante particella. Con questo tipo di misurazioni, stanno acquisendo una migliore comprensione delle interazioni che governano il comportamento delle particelle contenenti quark pesanti.