Le collaborazioni scientifiche TOTEM al Cern, che vede un’importante partecipazione dell’INFN, e DØ al Fermilab hanno annunciato l’osservazione dell’odderone, uno stato elusivo formato da tre particelle fondamentali chiamate gluoni previsto quasi 50 anni fa. Il risultato è stato osservato con gli acceleratori di particelle LHC del CERN, dove si trova l’esperimento TOTEM e Tevatron del Fermilab dove si trovava l’esperimento DØ. Il risultato è stato presentato venerdì 5 marzo al CERN, e segue la pubblicazione congiunta nel dicembre 2020 di un preprint del CERN e del Fermilab.
“Questo risultato esplora le caratteristiche più profonde della teoria della cromodinamica quantistica, in particolare il fatto che i gluoni interagiscono tra loro e che la carica di colore, responsabile delle interazioni forti, può essere schermata da un numero dispari di gluoni”, sottolinea il vice-portavoce di TOTEM Nicola Turini dell’Università di Siena e dell’INFN di Pisa.
“La caratteristica peculiare di questo lavoro è che il risultato è stato raggiunto estrapolando i dati di TOTEM ottenuti d LHC negli urti tra due protoni, confrontandoli con quelli di DØ acquisiti in precedenza al Tevatron, negli urti tra un protone e un antiprotone” commenta il responsabile nazionale di TOTEM Francesco Cafagna, dell’INFN di Bari.
Gli stati che comprendono due, tre o più gluoni sono solitamente chiamati “glueball” e sono oggetti peculiari fatti solo dai mediatori della forza forte. L’avvento della cromodinamica quantistica (QCD) ha portato i teorici, nel 1973, a prevedere l’esistenza dell’odderone formato da tre gluoni. Dimostrare la sua esistenza è stata una grande sfida sperimentale richiedendo misurazioni dettagliate dei protoni nelle collisioni ad alta energia.
Già nel febbraio del 2018 l’esperimento TOTEM aveva trovato nei dati della diffusione elastica di protoni l’evidenza della possibile esistenza dell’odderone, la notizia è riportata qui https://home.infn.it/it/comunicazione/news/2808-lhc-l-esperimento-totem-potrebbe-aver-trovato-le-prime-prove-dell-esistenza-dell-odderone?highlight=WyJvZGRlcm9uZSJd.
Il nuovo lavoro si basa su un’analisi dei dati del Cern e del Fermilab basata su misure a diversi angoli di diffusione. I ricercatori di TOTEM e di DØ hanno confrontato i dati protone-protone dell’LHC (registrati a energie di collisione di 2,76, 7, 8 e 13 TeV ed estrapolati a 1,96 TeV), con i dati protone-antiprotone del Tevatron misurati a 1,96 TeV, e hanno trovato, con un metodo indipendente, nuovamente evidenze dell’odderone. La combinazione dei risultati delle due analisi, quella di TOTEM del 2018 e l’ultima effettuata da TOTEM e DØ, ha rafforzato l’evidenza iniziale portandola a livello di scoperta.
