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(Ultimo
Aggiornamento: Sett-2008) |
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Introduzione e Generalità L'Istituto
Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) ha in corso un programma di ricerca
e sviluppo, denominato NEMO (Neutrino Mediterranean
Observatory) che ha come obiettivo finale la realizzazione di un telescopio di nuova concezione. Il
rivelatore sarà un gigantesco apparato sottomarino per rivelare neutrini astrofisici di altissima
energia. La rivelazione di tali neutrini potrebbe estendere le conoscenze
dell'astronomia attuale basata sulla rivelazione di fotoni (luce e radiazione
elettromagnetica in generale). I
fotoni di alta energia (raggi gamma) provenienti
dalle sorgenti distanti nell'Universo, vengono fortemente assorbiti nello
spazio a causa delle interazioni con la radiazione di bassa energia presente
nell'Universo (infrarossi, microonde). Al contrario i neutrini, che hanno una
bassissima probabilità di essere assorbiti dalla materia interstellare, non
sono soggetti a questo fenomeno e possono giungere sulla Terra da regioni
lontanissime dell'Universo. La loro identificazione permetterà quindi di
esplorare regioni sconosciute dello spazio nonché di
studiare, con strumenti innovativi, la fisica dei buchi neri e delle sorgenti
astrofisiche più potenti e interessanti
dell'Universo quali i Nuclei Galattici Attivi (AGN, Active
Galactic Nuclei), i GRB (Gamma Ray
Burst) e le microquasar
Galattiche. Un
telescopio per neutrini nel Mediterraneo, ossia nell'emisfero boreale, sarà
complementare al progetto americano denominato ICECUBE, che è in fase di
costruzione sotto i ghiacci dell'Antartide entro l'anno 2010. Il telescopio
km3 sarà, allo stesso tempo: un polo di ricerca di
eccellenza mondiale nella campo della ricerca
"fondamentale", la più grande stazione di monitoraggio
(oceanografico, geofisico, chimico ed acustico) dell'ambiente marino, nonché
un polo di sviluppo di tecnologie d'avanguardia per l'esplorazione degli
abissi marini. Il
progetto "km3" Mediterraneo vede coinvolte oltre NEMO,
altre collaborazioni internazionali: ANTARES e NESTOR, impegnate nella realizzazione di prototipi dimostratori, rispettivamente
nelle acque francesi e greche. All'inizio del 2003, sotto la direzione
dell'APPEC (Astro-Particle Physics European Coordination), le tre
collaborazioni avvieranno la discussione sulla scelta del sito nel Mar
Mediterraneo più adatto alla costruzione del telescopio. Dopo questa prima
fase, insieme concorderanno modalità e tempi per la
realizzazione del "km3". Dal
1998 i ricercatori dell'INFN lavorano in collaborazione con diversi Istituti
di ricerca per identificare e caratterizzare le proprietà oceanografiche e
fisiche delle acque profonde del Mediterraneo. Il risultati della ricerca dimostrano che un'ampia regione del Mar Ionio posta a
circa 80 km Sud-Est di Capo Passero (Siracusa) è ottimale per la costruzione
del telescopio: la trasparenza del mare è prossima a quella dell'acqua pura e
le correnti sottomarine sono estremamente deboli. La scelta del sito di Capo
Passero, inoltre, permetterà di collocare il telescopio a circa 3500m di profondità: sotto questo spesso
"schermo" d'acqua, il telescopio si troverà in condizioni ottimali
di "buio" rispetto alla radiazione cosmica di bassa energia che, a
bassa profondità, "accecherebbe" il telescopio e non permetterebbe
l'osservazione dei neutrini. Il
telescopio proposto dai ricercatori di NEMO ha un'estensione di due km2,
un'altezza di 750m e sarà dotato di circa 5.000
sensori di luce i cui segnali saranno trasferiti a terra per mezzo di cavi a
fibre ottiche realizzati con tecnologie di ultima generazione. L'INFN
ha anche realizzato un laboratorio di test all'interno del porto di Catania connesso, tramite fibre ottiche, ad un sito
sottomarino posto a 2000 m di profondità, 25 km ad E dalla costa della città.
Il laboratorio, denominato progetto NEMO FASE 1 sarà
pienamente operativo dal prossimo anno quando inizierà la posa della
strumentazione sottomarina. L'esperimento di Catania sarà equipaggiato con circa
100 sensori ottici e permetterà di testare tecnologie costruttive e di
trasmissione dei dati per il grande telescopio
"km3". |
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Sono
il coordinatore locale del gruppo NEMO- Bologna. L’attività
è orientata in diverse attività: lo sviluppo di una scheda elettronica per
l’acquisizione del segnale a bassa potenza dissipata; lo studio
dell’acquisizione dati (trasmissione, controllo e trigger); simulazione
dei dati per studi di trigger. In
particolare, io mi occupo della simulazione degli eventi tramite un programma
(MUPAGE) che è stato realizzato a Bologna, pubblicato [71,81] e utilizzato da tutte gli esperimenti interessati ai telescopi di
neutrini. Noi simuliamo il possibile algoritmo che permetta
l’acquisizione dei dati, selezionando eventi potenzialmente
interessanti (muoni, neutrini) e scartando il fondo. Ecco
un poster che ho preparato per una
conferenza del 2006 |
