RICERCA
DEI MONOPOLI MAGNETICI AD LHC:
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- Pubblicato Giovedì, 11 Agosto 2016
MoEDAL (Monopole & Exotics Detector at the LHC), l’esperimento al CERN
dedicato alla ricerca dei monopoli magnetici, restringe il campo
d’indagine su queste ipotetiche particelle, ponendo nuovi limiti alla
loro massa. Il risultato è stato pubblicato sulla rivista Journal of
High Energy Physics (JHEP).
I monopoli magnetici rappresentano la controparte della carica elettrica
nelle equazioni di Maxwell. Ma, mentre esistono particelle distinte con
carica elettrica positiva o negativa, è impossibile isolare un definito
polo magnetico. Infatti, se prendiamo un magnete e lo spezziamo, avremo
sempre due magneti, ciascuno con il proprio polo sud e polo nord.
L’esistenza dei monopoli magnetici fu ipotizzata da Paul Dirac nel 1931
per spiegare la quantizzazione della carica elettrica. La loro ricerca è
andata avanti nei decenni con esperimenti agli acceleratori e nella
radiazione cosmica.
Pioniere e leader mondiale in questo settore è stato Giorgio Giacomelli
a cui questo primo articolo di MoEDAL è dedicato. Sotto la guida di
Giacomelli la Sezione INFN di Bologna è stata protagonista nelle
principali imprese, tra cui merita ricordare l’esperimento MACRO
(Monopole, Astrophysics and Cosmic Ray Observatory) ai Laboratori
Nazionali del Gran Sasso.
MoEDAL utilizza un sistema passivo di rivelatori nucleari a tracce
installati in prossimità dell'esperimento LHCb. I monopoli produrrebbero
un segnale permanente nella struttura dei rilevatori, osservabile
successivamente al microscopio. Il gruppo di Bologna ha la
responsabilità della preparazione, calibrazione ed analisi del
rivelatore a tracce.
Perdendo energia molto rapidamente, i monopoli in MoEDAL sarebbero
rallentati da un secondo sistema, costituito da 0,8 tonnellate di
rivelatori di alluminio che agiscono come una trappola per la carica
magnetica (trapping detector). La presenza di un monopolo intrappolato
sarebbe osservata successivamente scansionando i rivelatori con un
magnetometro.
Lo studio appena pubblicato si basa sull’analisi dei dati raccolti
durante il primo run di LHC, quando il trapping detector era ancora allo
stadio di prototipo. Benché non si sia trovata traccia di monopoli
intrappolati, il risultato ottenuto ha permesso di porre nuovi limiti
sulla massa di queste ipotetiche particelle.
La collaborazione MoEDAL prosegue intanto la “caccia al monopolo” con il
rivelatore nella sua configurazione definitiva.
L'articolo:
https://arxiv.org/abs/1604.06645
Contatti presso la Sezione INFN di Bologna
Laura Patrizii Deputy Spokesperson
Gabriele Sirri NTD Scanning & Analysis Co-Coordinator
Vincent Togo NTD Sub-detectors Coordinator
