Carpire il segreto della forza che fa bruciare le stelle, la forza nucleare forte, la più potente in natura; capire perché bruciano gli astri e perché splende il sole potrebbero essere un traguardo più prossimo grazie alla straordinaria scoperta di due fisici pugliesi, Antimo Palano (professore ordinario di Fisica all'Università di Bari, uno dei massimi esperti internazionali nel campo della fisica delle alte energie, della spettroscopia e della ricerca di nuove particelle) e Marco Pappagallo, laurea in fisica e dottorato a Bari, diverse borse di studio e poi il trasferimento all'estero per lavorare.

La scoperta definita dal Cern di Ginevra "un focolaio di nuovi ed eccezionali risultati di fisica" è un concentrato di primati. Sono state scoperte simultaneamente cinque nuove particelle subnucleari, le particelle elementari Omega_c, analizzando i dati raccolti dal 2011 al 2015 da Lhcb, uno dei quattro grandi esperimenti in corso all'acceleratore Lhc del Cern di Ginevra (l'organizzazione europea della ricerca nucleare). E non solo, alla scoperta che potrebbe fare luce su alcuni straordinari e ancora inspiegabili misteri dell'universo, si aggiunge una caratteristica davvero singolare delle particelle: la loro straordinaria longevità.

La ricerca è stata presentatadai due protagonisti dello studio con l'assessora allo Sviluppo economico della Regione Puglia Loredana Capone, il direttore del dipartimento interateneo di Fisica Salvatore Vitale Nuzzo e il direttore della sezione di Bari dell'Istituto nazionale di fisica nucleare, Mauro De Palma. Una vera e propria anteprima mondiale a Bari perché è la Puglia la regione che ha reso possibile tutto ciò. Dal 25 marzo all'1 aprile i risultati di questa ricerca saranno protagonisti della conferenza internazionale 'Recontres de Moriond Qcd and High Energy Interctions' programmata a La Thuile in Val D'Aosta e usciranno a breve sulla più prestigiosa rivista scientifica internazionale di settore Physical Review Letters.

Marco Pappagallo, 39 anni, ricercatore di talento, richiesto dagli atenei di tutto il mondo, nel 2015 lavora all'università di Glasgow, nel Regno Unito. La Regione Puglia nel frattempo attiva il bando 'FutureInResearch', che avvalendosi del Fondo per lo sviluppo e la coesione (Fsc) mette a disposizione 26 milioni di euro per favorire il ricambio generazionale all'interno delle cinque università pugliesi. La misura rende possibile assumere per tre anni 170 ricercatori con un budget di 150mila euro per ciascuno di essi. I dottori di ricerca presentano una proposta progettuale, ma poi sono le università a bandire i concorsi. Marco Pappagallo da Molfetta, che vive e lavora in Scozia, vince e torna a Bari, al dipartimento interateneo da cui proviene.

Insegna fisica in diverse facoltà universitarie, ma soprattutto studia intensamente al progetto con un maestro, Antimo Palano, famoso in tutto il mondo dal 2003, quando, partecipando all'esperimento BaBar, nei laboratori di Slac, alla Stanford University, in California, scopre una nuova particella in un'epoca in cui si pensava che in quel campo non ci fosse più nulla da scoprire. Il duo Palano-Pappagallo lavora insieme all'esperimento Lhcb, uno dei quattro installati sul grande anello Lhc (27 km di circonferenza) del Cern, una collaborazione di 769 fisici di 69 università di 16 nazioni, tra cui 13 italiane al quale si aggiunge l'Istituto nazionale di fisica nucleare che finanzia con fondi del governo italiano la fisica delle alte energie. Una scommessa mondiale che i ricercatori pugliesi vincono per tutto il team, portando al mondo un risultato clamoroso.

La comunità scientifica internazionale che sta vagliando la ricerca prima della pubblicazione su Physical Review Letters ha espresso i primi commenti sul lavoro, promuovendo a pieni voti i due ricercatori, l'Italia e la Puglia. Grande la soddisfazione della Regione e dell'assessora allo Sviluppo economico, Loredana Capone: "E' un risultato per il mondo", sottolinea. "Sono orgogliosa perché finalmente la Puglia e l'Italia hanno la possibilità di conoscere e apprezzare ricercatori notissimi all'estero ma sconosciuti da noi. Nulla come l'investimento per la ricerca ha un effetto moltiplicatore. La scoperta, che lega fondi pubblici, università, Istituto nazionale di fisica nucleare e istituzioni, è il termometro di come politiche pubbliche mirate possano funzionare".

"E' un risultato importante - sottolinea Antimo Palano -   che dimostra ancora una volta l'eccellenza della ricerca italiana. Non era mai accaduto nella storia della fisica che cinque nuove particelle fossero scoperte simultaneamente al di là di ogni incertezza sperimentale. Si chiamamo Omega_c e fanno parte della famiglia dei barioni, la stessa dei protoni e dei neutroni che, come è noto, costituiscono il nucleo dell'atomo. Ogni barione è formato da tre quark, che rappresentano i mattoni con cui sono costruite le particelle elementari. Secondo le conoscenze attuali i quark sono sei e hanno nomi fantasiosi (up, down, strange, charm, beauty e top). Le nostre particelle sono la combinazione di un quark charm e due quark strange. La forza che lega insieme i quark è la forza nucleare forte: la più grande esistente in natura, quella che fa bruciare le stelle e che regola le reazioni del sole. Questa forza è molto complessa e difficile da calcolare, nonostante le sue basi teoriche siano abbastanza note. Le misure sperimentali delle proprietà di queste particelle aiuteranno a comprendere meglio le proprietà di questa forza".

"In fisica le diverse combinazioni di quark si chiamano eccitazioni", aggiunge Marco Pappagallo. "Immaginiamo i quark come fossero dei lego. Tre mattoncini uno incastrato sull'altro sono stabili. Tre in verticale uno sull'altro sono invece instabili. Dal punto di vista teorico gli stati eccitati sono instabili e dunque vivono di meno. E invece la nostra ricerca ci ha messo di fronte a una situazione inedita: non solo cinque nuove particelle subnucleari in un solo colpo, ma longeve più di ogni aspettativa. Oggi non si riesce a capire perché riescano a vivere così tanto, ma sarà sicuramente oggetto di prossimi studi".

"Questa scoperta - continua il ricercatore - ci aiuta a comprendere una forza che regola l'universo, ma lo fa con una tempistica diversa rispetto a quanto è avvenuto per il bosone di Higgs. Il bosone fu teorizzato quarant'anni prima rispetto all'esperimento che poi l'ha individuato. In questo caso è l'esatto contrario: ciò che è stato osservato non era stato previsto. Adesso dovrà essere la fisica teorica a darci una spiegazione".