INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
L’esperimento ALICE al CERN ha recentemente pubblicato sulla rivista Physical Review X uno studio innovativo, coordinato dal fisico Oton Vazquez Doce dei Laboratori Nazionali di Frascati (LNF), che introduce un nuovo metodo sperimentale per studiare con precisione le dinamiche e le forze dei sistemi nucleari a tre corpi. Lo studio si concentra sulle correlazioni tra adroni e deuteroni, offrendo nuove prospettive nella comprensione delle forze fondamentali che governano la materia nucleare.Utilizzando le collisioni protone-protone ad alta energia del Large Hadron Collider (LHC), l’esperimento ALICE ha misurato le correlazioni tra deuteroni e kaoni, e tra deuteroni e protoni. I risultati dimostrano che tali misure sono sensibili alle interazioni a corto raggio all’interno dei sistemi kaone-deuterone e protone-deuterone. Nel caso delle correlazioni tra kaoni e deuteroni, i risultati possono essere descritti utilizzando un modello a due corpi, dimostrando che il deuterone viene prodotto a distanze dell’ordine di 10-15 m (femtometri) dagli altri adroni. Invece, per le correlazioni protone-deuterone, i modelli a due corpi non sono sufficienti, e solo lo sviluppo di calcoli dettagliati che considerano la complessa dinamica di un sistema a tre nucleoni e le caratteristiche a breve distanza dell’interazione ha permesso di spiegare i dati.
Questi risultati rappresentano un significativo passo in avanti per lo studio di fenomeni complessi come la struttura dei nuclei, le proprietà della materia nucleare densa e la composizione dei nuclei delle stelle di neutroni. Infatti, data la copiosa produzione di particelle strane e charmate nelle collisioni nucleari al LHC, il metodo presentato apre la strada allo studio delle forze a tre corpi in sistemi con stranezza e charm in modo diretto.