DUNE è l’esperimento di nuova generazione in costruzione negli Stati Uniti sul più intenso fascio di neutrini. Conta oltre 1400 partecipanti, 217 Istituzioni (incluso il CERN) da 37 Paesi. DUNE farà uso di due rivelatori posti sulla linea del fascio: un rivelatore “vicino” collocato presso il Fermi National Accelerator Laboratory di Batavia, Illinois registrerà le interazioni dei neutrini in prossimità della zona di produzione del fascio, mentre il rivelatore “lontano”, composto da quattro grandi Time Projection Chambers (~ 80000 t di Argon liquido) sarà collocato presso il Sanford Underground Research Facility a Lead, South Dakota, a 1300 km dal punto di produzione e 1.5 km di profondità. La Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) fornirà il fascio di neutrini e l’infrastruttura di supporto.

Nel suo ruolo di Direttore della Ricerca al CERN (2009-2015) il Prof. Bertolucci ha avuto un ruolo determinante nel lancio del programma LBNF-DUNE che per la prima volta vede l’adozione negli Stati Uniti di un flagship program gestito secondo il modello CERN (infrastrutture in mano all’istituzione ospitante e esperimenti appartenenti alla comunità internazionale), estendendo così oltre il laboratorio di Ginevra il contesto scientifico del CERN.

L’esperimento DUNE ha un ampio programma sperimentale, tra cui:
-la fisica delle oscillazioni dei neutrini: obiettivo principale dell’esperimento è determinare l’ordinamento di massa dei neutrini e la possibile violazione della simmetria CP nel settore leptonico. Queste misure potrebbero fornire informazioni sull’origine dell’asimmetria materia-antimateria, una delle questioni fondamentali nella fisica delle particelle e nella cosmologia.
– il decadimento del protone: la sua osservazione sarebbe una scoperta sensazionale nella fisica delle particelle e costituirebbe un elemento chiave per le teorie di grande unificazione.
– l’osservazione di neutrini da collasso stellare nella nostra galassia: la misura del flusso di neutrini proveniente da questa sorgente fornirebbe informazioni uniche sul primo stadio del collasso e sulla formazione di una stella di neutroni.
Inoltre, grazie all’alta statistica DUNE fornirà l’insieme più completo di misure di precisione sulle interazioni dei neutrini e consentirà ricerche di segnali di fisica oltre il Modello Standard.

Dal suo arrivo a Bologna nel 2016 su chiamata dell’Ateneo bolognese per ricoprire l’incarico di professore straordinario, il prof. Bertolucci ha promosso la partecipazione in DUNE di un folto gruppo di ricerca presso la nostra Sezione, e coordinato lo sforzo italiano sul programma dei neutrini negli USA, che vede la partecipazione di una comunità nazionale in costante crescita.