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Fisica delle particelle: prime collisioni per SuperKEKB, l’acceleratore a più alta luminosità

Fisica delle particelle: prime collisioni per SuperKEKB, l’acceleratore a più alta luminosità

Con la produzione delle prime collisioni tra elettroni e antielettroni – eventi osservati dal rivelatore di particelle Belle II – comincia l’avventura di SuperKEKB: il primo acceleratore di particelle per la ricerca in fisica fondamentale a entrare in funzione dopo LHC, il potentissimo collisore di adroni del CERN. 

Situato a Tsukuba, in Giappone, SuperKebk è stato progettato per raggiungere la più alta luminosità al mondo: un parametro, questo, relativo alla quantità di particelle che collidono nell’acceleratore, calcolate per unità di area e di tempo. 

Il risultato segna un importante passo avanti nell’avvio di un’impresa scientifica ambiziosa che – grazie alle avanzate tecnologie di cui dispongono l’acceleratore SuperKEKB e il rivelatore Belle II – consentirà ai fisici di avventurarsi oltre le conoscenze attuali, per esplorare fenomeni finora inosservati. 

La ricerca di “nuova fisica” tentata da Belle II prevede, in particolare, la misura di altissima precisione di decadimenti rari di particelle elementari, come i quark beauty, i quark charm e i leptoni tau. Il delicato compito è affidato a un rivelatore “extralarge” alto 8 metri e con un peso totale di circa 1400 tonnellate, costituito da sette sotto-rivelatori.

In questo esperimento il nostro paese gioca un ruolo determinante: su un totale di circa 750 fisici e ingegneri di 25 paesi partecipanti alla vasta collaborazione internazionale, più di 70 sono scienziati italiani, provenienti da nove sezioni e Laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e Università di Napoli, Padova, Perugia, Pisa, Torino, Trieste, Roma Sapienza, Roma Tre, Laboratori Nazionali di Frascati ed Enea Casaccia. 

Soddisfazione per le prime collisioni prodotte a SuperKEKB è stata espressa dai rappresentanti nazionali dell’esperimento. “È emozionante osservare per la prima volta nel nostro rivelatore i segnali delle particelle prodotte nelle collisioni elettrone-positrone. Terminata la costruzione, inizia ora una nuova fase dell'esperimento, in cui raccoglieremo i primi dati e dovremo imparare a decodificare con precisione la risposta dei nostri complessi strumenti di misura", ha commentato Giuseppe Finocchiaro, ricercatore dei Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN, che coordina la partecipazione italiana all’esperimento. 

A regime, nel superacceleratore giapponese i fasci di elettroni e positroni si scontreranno a energie di 7 e 4 miliardi di elettronvolt, producendo un elevatissimo numero di particelle anche grazie a un innovativo schema, originariamente proposto dal fisico italiano Pantaleo Raimondi. Per arrivare al completamento dell’infrastruttura e all’inizio della presa dati vera e propria bisognerà attendere, nel 2019, l’installazione del rivelatore di vertici, un componente necessario per la misura di precisione del punto in cui le particelle decadono. 

Data pubblicazione 25/05/2018
Fonte Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Tag Scienze fisiche e ingegneria
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