Primo articolo di CUORE nelle Highlights PRL

Pubblicato Giovedì, 29 Marzo 2018

Il primo articolo di Cuore, in uscita su Physics Review Letters, e’ stato scelto tra le highlights del giornale sia nella sezione "Editors’ Suggestion" sia nella sezione "Featured in Physics” (https://journals.aps.org/prl/highlights).

L’esperimento Cuore, inaugurato di recente ai laboratori INFN del Gran Sasso,è costituito da una matrice di bolometri criogenici ed è il primo a raggiungere la scala della tonnellata con un significativo avanzamento di questa tecnologia.
In questo lavoro per la prima volta i segnali vengono esaminati alla ricerca del doppio decadimento beta senza neutrini, un processo che viola la conservazione del numero leptonico. Esaminando una esposizione totale di TeO2 di 86.3 kg yr, caratterizzata da una risoluzione energetica di  (7.7±0.5) keV FWHM e da un fondo nella regione di interesse di (0.014±0.002) counts/(keV kg yr), non viene trovata evidenza del decadimento cercato. Includendo le incertezze sistematiche viene stabilito un limite inferiore alla semivita del decadimento: T1/20ν(Te130)>1.3×10^25 yr (90% C.L.); la sensibilità statistica mediana  di questa ricerca è pari a 7.0×10^24 yr. Combinando questo risultato con quelli degli esperimenti precedenti, Cuoricino e CUORE-0, si trova T1/20ν(Te130)>1.5×10^25  yr (90% C.L.), che è, ad oggi, il limite più stringente su questo decadimento. Interpretando questo risultato come un limite sulla massa effettiva del neutrino di Majorana, si trova mββ<(110−520) meV, dove l’intervallo riflette gli elementi di matrice nucleare impiegati nel calcolo.

L'esperimento è una collaborazione internazionale formata da oltre 150 scienziati provenienti da venticinque istituzioni prevalentemente italiane e americane. Il gruppo di fisici, tecnici e tecnologi dell'Università ed INFN di Bologna ha partecipato attivamente alla costruzione e alla messa a punto del rivelatore, assumendo tra le altre cose la responsabilità dello stoccaggio in atmosfera controllata degli oltre 1000 cristali di tellurite prodotti in Cina, contribuendo a realizzare il sistema di monitoraggio degli apparati e di supervisione dei processi di raccolta dati e un sistema di sismometri per l'identificazione dei rumori ambientali che contribuiscono al fondo sperimentale.