Il progetto “Coordinated Theoretical Approach for Exotic Hadron Spectroscopy” (in breve ExoHad), recentemente finanziato con 1.8M$ dal Department of Energy (USA), mira a produrre nuovi strumenti teorici per analizzare i dati prodotti dai grandi esperimenti di fisica nucleare, in particolare dall’esperimento GlueX presso il Jefferson Lab (USA). Lo scopo è di fornire una base solida ai risultati sperimentali stessi, in particolare nella determinazione degli Adroni Esotici, particelle instabili la cui natura sfida la nostra attuale comprensione delle Interazioni Forti.
Il progetto è diretto dal Prof. Adam Szczepaniak della Indiana University (USA), e vede la partecipazione di scienziati da 12 istituzioni americane ed europee, tra cui Alessandro Pilloni, ricercatore presso il Dipartimento MIFT di UniME.
“Siamo entusiasti di lavorare a questi problemi fondamentali, che ci permetteranno di capire meglio il comportamento della materia a scale subnucleari. Ci aspettiamo di osservare un gran numero di nuovi fenomeni, anche se non possiamo predire con precisione quali saranno” dichiara Pilloni. “Gli adroni esotici che la collaborazione mira a determinare dovrebbero contenere molti gluoni, che sono tra le particelle più misteriose della fisica. Esistono solo all’interno dei nuclei atomici, e sono responsabili di più del 95% della massa dell’universo visibile, ma come questo accada è ancora un mistero”.
Per affrontare la fisica degli adroni esotici, ExoHad combina tre gruppi dalle diverse competenze: il primo si dedicherà all’estrazione dell’informazione fisica dai dati grezzi ottenuti dagli esperimenti; il secondo al calcolo numerico delle proprietà degli adroni da principi primi, e il terzo che validerà i modelli con i risultati sperimentali. I tre gruppi si servono di strumenti teorici simili, basati sulla teoria delle reazioni nucleari, per analizzare simultaneamente sia i dati sperimentali che quelli ottenuti dalle simulazioni numeriche. Lo scopo di questo approccio è di determinare lo spettro degli adroni esotici con un maggior livello di affidabilità rispetto alle analisi effettuate in passato.
Questo progetto estenderà l'esperienza del Joint Physics Analysis Center, una collaborazione nata nel 2013 proprio allo scopo di fornire supporto teorico agli esperimenti del Jefferson Lab.
Istituzioni coinvolte e co-PI:
- Universitat de Barcellona (Spagna): Vincent Mathieu
- Indiana University (USA) Adam Szczepaniak, Jinfeng Liao, Emilie Passemar
- Arizona State University (USA), Richard Lebed
- College of William & Mary (USA), Jozef Dudek
- Jefferson Lab (USA), Robert Edwards, Arkaitz Rodas
- LIP (Portugal), Gernot Eichmann
- Ohio State University (USA), Eric Braaten
- Old Dominion University (USA), Raúl Briceño
- The George Washington University (USA), Michael Döring
- Università di Messina (Italia), Alessandro Pilloni
- University of Pittsburgh (USA), Eric Swanson
- University of Washington (USA), Stephen Sharpe