Individuata per la prima volta una particella con quattro neutroni: la scoperta esotica

La ricerca è sempre pronta a scoprire nuovi aspetti della realtà. Che sia una particella inedita o ipotizzata, che sia per una nuova relazione tra materia o forze dagli effetti imprevedibili, la fisica va sempre avanti. E questo è il caso che si è realizzato negli ultimi giorni, con l'individuazione della prima particella con quattro neutroni.

Diversi decenni fa, i fisici teorizzarono l'esistenza di una particella esotica composta esclusivamente da quattro neutroni. Dopo un esperimento pubblicato su Nature, ne è stata effettivamente confermata l'esistenza.

"Questo esperimento presenta un benchmark per testare la forza nucleare in un sistema puro fatto di soli neutroni", queste le parole del dottor Meytal Duer, dell'Institute for Nuclear Physics del TU Darmstadt e autore dello studio. "L'interazione nucleare tra due o più neutroni non è mai stata testata finora, e le previsioni teoriche producono un ampio spettro che coinvolge l'energia e l'ampiezza di un possibile stato tetra neutronico."

Come ben noto, un atomo è composto da protoni, neutroni ed elettroni, con i primi due che formano il nucleo. I protoni non possono stare insieme per la repulsione elettrica, mentre è una sfida tenere insieme i neutroni. Per riuscirci, il team ha usato un isotopo dell'elio, l'elio-8 che possiede quattro neutroni extra rispetto ad altre versioni, e l'ha sparato verso un bersaglio composto da idrogeno liquido. L'interazione risultante ha portato alla liberazione di un atomo di elio-4 e poi dei quattro neutroni rimanenti del vecchio isotopo, rimasti a interagire tra di loro.

Secondo il professor Thomas Aumann, della stessa università degli altri autori della ricerca, "La chiave per l'osservazione riuscita del tetra neutrone è stata la reazione scelta, che isola i quattro neutroni in un processo rapido (inteso a livello nucleare) e la cinematica scelta nel trasferimento dell'alto momento, che separa i neutroni dalle particelle cariche in uno spazio momentaneo."

Questo stato è chiamato tetra neutronico e la produzione di queste particelle esotiche consentirà nuovi studi sulle proprietà dei neutroni, anche delle stelle di neutroni.