La collaborazione internazionale dell’esperimento LHCb che opera all’acceleratore LHC del CERN ha pubblicato oggi, 1° luglio, uno studio su arXiv che riporta la prima osservazione di una particella composta da quattro quark charm. Il risultato costituisce un importante passo avanti nella comprensione di come i quark si legano tramite interazioni nucleari forti all’interno di particelle composte, note come adroni, alla cui famiglia appartengono anche i protoni e i neutroni, costituenti dei nuclei atomici. Nei casi comuni, i quark si legano in coppie (mesoni) o tripletti (barioni), ma l’esistenza di particelle più complesse costituite da quattro quark (tetraquark), cinque quark (pentaquark) o più non è in linea di principio proibita dalla teoria, sebbene siano stati necessari decenni di ricerche per poterne identificare pochi esempi. L’esperimento LHCb aveva già confermato l’esistenza di queste particelle “esotiche” e osservato per la prima volta nel 2015 un pentaquark. Questa classe di particelle costituisce un campo di ricerca ideale per comprendere più a fondo il funzionamento della forza nucleare forte, l’interazione fondamentale che tiene assieme i nuclei degli atomi.
L’esistenza della particella è stata appurata con un’elevata probabilità statistica, a più di 5 sigma, come si dice in gergo tecnico. La scoperta è stata realizzata analizzando tutta la grande mole di dati acquisiti dal proprio rivelatore nell’arco di svariati anni e prodotti dalle collisioni tra protoni ultra-energetici accelerati da LHC. L’INFN è uno dei maggiori contributori al progetto, alla costruzione e alle operazioni del rivelatore, contando nella collaborazione più di un centinaio di ricercatori, tecnologi e tecnici.

Per saperne di più:

“https://home.infn.it/it/comunicazione/news/4064-lhcb-osserva-un-nuovo-tipo-di-tetraquark”

Apprendiamo con tristezza la morte del Prof. Masatoshi Koshiba, premio Nobel per la fisica nel 2002. Il Prof. Koshiba ha ricevuto la laurea ad honorem in Astronomia presso il nostro Ateneo il 17 giugno del 2005 su indicazione del Prof. Giorgio Giacomelli, al quale era legato da una fruttuosa collaborazione scientifica e da personale amicizia.

Desideriamo ricordarlo con la stima e l’affetto che hanno caratterizzato il suo legame con i nostri gruppi di ricerca.

“http://www.almanews.unibo.it/04_05/Html/kosroz.htm”

https://magazine.unibo.it/calendario/2005/koshiba

Il mondo della ricerca sulla Materia Oscura si dà appuntamento il 31 ottobre al Dark Matter Day (“https://www.darkmatterday.com/”): un evento di outreach che prevede una serie di iniziative dedicate a questo affascinante settore della Fisica. Due momenti sono particolarmente importanti.

Il 30 ottobre, a partire dalle ore 15:30, ricercatori da varie Sezioni INFN, inclusa quella di Bologna, saranno impegnati, sotto l’egida della sigla DARK (CC3M INFN) (https://wpress.ca.infn.it/?page_id=2503), in una MasterClass  dedicata all’esperimento DarkSide (“https://www.darkmatterday.com/event/virtual-event-darkside-masterclass-2/”).
La MasterClass è rivolta a studenti di scuole superiori italiane che hanno risposto in modo entusiasta all’invito: più di 800 partecipanti provenienti da 40 Istituti scolastici parteciperanno all’evento, nel quale saranno impegnati in due lezioni teoriche seguite da esercitazioni con dati reali dell’esperimento DarkSide-50.

Sabato 31 ottobre, ore 11:00, sarà poi la volta di una diretta YouTube e Facebook organizzata dall’Ufficio Comunicazione INFN (“https://home.infn.it/it/comunicazione/eventi/4135-dark-matter-day-2020-alla-ricerca-della-materia-oscura”). Alla diretta parteciperanno 6 ricercatrici e ricercatori INFN impegnati in diversi esperimenti che danno la caccia alla materia oscura, assieme all’astronauta della NASA Luca Parmitano. L’obiettivo è parlare di materia oscura in modo semplice e divertente e di incuriosire giovani studenti a questo tema e alla fisica.

A questo evento sarà presente anche Pietro Di Gangi, assegnista di ricerca dell’Università di Bologna, membro dell’esperimento XENON, che parlerà dei risultati di XENON1T e della costruzione di XENONnT che si sta ultimando presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso.

L’esperimento XENON1T ai LNGS, attualmente l’esperimento più sensibile nella ricerca diretta di materia oscura, e con il fondo radioattivo più basso mai raggiunto, osserva un eccesso di eventi nella regione di bassa energia (<7 keV). Esso può essere interpretato come una piccola presenza inattesa di trizio (3.2 sigma), ma anche come assioni solari (3.5 sigma) o momento magnetico del neutrino (3.2 sigma).
Con XENONnT, di cui in questi giorni stiamo completando l’installazione qui ai LNGS, e che avrà un fondo ancora minore, potremo capire nel giro di alcuni mesi di dati la natura di questo eccesso.

Links:
– slides del seminario;
– registrazione del seminario;
– preprint del lavoro;
– press release INFN;
– e un video divulgativo realizzato dal PR team di XENON (di cui facciamo parte).

In meno di due mesi il Ventilatore Meccanico Milano (MVM), l’innovativo dispositivo per la respirazione assistita, nato in Italia e sviluppato da un’ampia collaborazione scientifica internazionale, ha ottenuto la certificazione di emergenza (EUA, Emergency Use Authorization) della FDA Food and Drug Administration, l’ente certificatore statunitense e potrà quindi entrare nelle dotazioni degli ospedali dei Paesi che riconoscono la certificazione americana. MVM è stato appositamente ideato per essere facilmente e velocemente prodotto ovunque: è caratterizzato da un progetto ad accesso libero e un design meccanico semplice basato su componenti di facile reperibilità sul mercato, così da poter essere prodotto su larga scala, a costi contenuti e nei diversi Paesi. In Italia il progetto ha il supporto dell’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e in particolare della Sezione di Bologna, delle Università di Milano-Bicocca, Milano Statale, Napoli Federico II, Pisa, GSSI Gran Sasso Science Institute, degli istituti STIIMA e ISTP del CNR.

Per maggiori informazioni vedere il comunicato stampa INFN, disponibile su:

“https://home.infn.it/it/comunicazione/comunicati-stampa/4019-covid-19-certificato-dalla-fda-il-progetto-mvm-milano-ventilatore-meccanico”

La scoperta del mondo dei Quark  e dei leptoni con dati reali

Un’iniziativa IPPOG (International Particle-Physics Outreach Group) realizzata a Bologna dalla locale sezione INFN con la partecipazione dell’Università di Bologna

» 26 febbraio 2020

» 27 febbraio 2020

» 28 febbraio 2020

Programma completo :http://www.bo.infn.it/MasterClass/

Ideate per dare un’opportunità agli studenti delle scuole secondarie di scoprire di persona il mondo della fisica delle particelle, le International Masterclasses coinvolgono ogni anno circa 13.000 studenti di 55 paesi. Ognuna delle 225 Università o Centri di Ricerca che partecipano all’iniziativa organizzano una giornata “full immersion” di lezioni, esercitazioni e misure di grandezze fisiche utilizzando i dati reali raccolti da esperimenti che studiano i costituenti fondamentali della materia e le forze che li governanom.
Durante la mattina alcuni ricercatori che lavorano nel campo della fisica delle particelle terranno seminari introduttivi. Successivamente nel pomeriggio gli studenti, aiutati da tutors, svolgeranno esercitazioni pratiche al computer utilizzando gli stessi programmi grafici interattivi che attualmente sono usati dai fisici delle particelle elementari.

Il 2019 si conclude con ben quattro ricercatori della nostra Sezione che assumeranno a breve incarichi di particolare rilievo.

Doppio successo nell’esperimento n_TOF: due associati della Sezione, Alberto Mengoni e Cristian Massimi, sono stati eletti rispettivamente Spokesperson e Responsabile Nazionale INFN.

Marco Selvi è stato nominato membro dell’SPS e PS Committee del CERN.

Roberto Spighi è invece il nuovo Physics Coordinator dell’esperimento FOOT.

Pubblicato Mercoledì, 8 gennaio 2020

Sono dette “standard” un gruppo ristretto di sezioni d’urto di reazioni nucleari indotte da neutroni, note con grande precisione e accuratezza. Gli standard ricoprono un ruolo chiave nella misura delle sezioni d’urto indotte da neutroni, e in particolare nella progettazione dei rivelatori di neutroni. Nelle misure sperimentali, infatti, le sezioni d’urto non vengono determinate in assoluto, ma sono ricavate relativamente a una sezione d’urto standard. Per questo motivo, particolare attenzione è rivolta al continuo miglioramento della conoscenza degli standard (distribuzioni angolari dei prodotti di reazione, regione energetica in cui queste reazioni sono considerate standard) e alla riduzione delle incertezze.
Presso la facility per tempi di volo di neutroni n_TOF al CERN, sono state misurate per la prima volta simultaneamente le sezioni d’urto dei 3 standard ²³⁵U(n,f), ⁶Li(n,³H)⁴He e ¹⁰B(n,⁴He)⁷Li in un ampio intervallo energetico. L’apparato di rivelazione è stato ideato e realizzato dall’INFN e consiste di una pila di rivelatori a stato solido e bersagli di uranio, litio e boro, posti direttamente sul fascio di neutroni (come si vede nella figura).
Di norma, i risultati delle misure di precisione non riservano particolari sorprese, in questo caso invece è stata osservata un’interessante deviazione rispetto ai dati in letteratura per la sezione d’urto di ²³⁵U(n,f) nell’intervallo di energie dei neutroni incidenti tra 10 e 30 keV.
I dettagli dell’esperimento e i risultati sono stati pubblicati su European Physical Journal A. L’articolo è stato selezionato per la copertina del numero di luglio di EPJ A.

Pubblicato Lunedì, 14 Ottobre 2019

Contatti presso la Sezione INFN di Bologna:
Cristian Massimi e Gianni Vannini

L’articolo: https://link.springer.com/content/pdf/10.1140/epja/i2019-12802-7

Dal 2005, l’ultimo venerdì di settembre ha visto migliaia di ricercatori in centinaia di città europee scendere in piazza per raccontarsi e raccontare il proprio lavoro durante la Notte Europea dei Ricercatori, un’iniziativa nata per promuovere la diffusione della cultura scientifica e la conoscenza delle professioni della ricerca in un contesto informale, stimolante e divertente.

L’appuntamento della Notte di quest’anno è differente. Innanzi tutto avviene il 27 novembre 2020, invece che alla fine di settembre, e inoltre si svolgerà per la sua totalità in modalità remota, in un formato appositamente pensato per la fruizione a distanza. 

Come sempre la serata sarà caratterizzata da esperimenti e dimostrazioni scientifiche dal vivo, mostre e visite guidate, conferenze e seminari divulgativi anche se il tutto avverrà in forma completamente remota. 

Il link alla piattaforma è https://notte-dei-ricercatori.sharevent.it/it-IT.

INFN partecipa con 5 stand virtuali dal titolo “c’è nebbia e nebbia”, “boccino d’oro o di latte”, “i raggi cosmici polari”, “intelligenza artificiale per la fisica delle alte energie”, e “curiosità della fisica e della natura”. In più alcuni ricercatori saranno impiegati a incontri a tu per tu con i partecipanti negli speed-date.

Il collisionatore adronico LHC ha concluso il suo secondo periodo di acquisizione a fine 2018 dopo un run di tre anni (2015-2018: Run 2) di grande successo. Da allora in questo periodo di spegnimento della grande macchina acceleratrice – detto Long Shutdown 2: LS2 –  sono stati portati avanti vari lavori di aggiornamento dell’acceleratore e dei detector. Ovviamente anche questi lavori sono stati rallentati dall’epidemia dovuta al virus Sars-Cov-2 e dalle conseguenti restrizioni.

Il rivelatore di tempo di volo (Time-Of-Flight) TOF dell’esperimento ALICE è stato costruito sotto la responsabilità del gruppo ALICE di Bologna. Agli inizi di luglio il gruppo ALICE TOF ha completato gli aggiornamenti dell’elettronica di readout, che hanno coinvolto la produzione di una nuova scheda di readout progettata da INFN Bologna, e che utilizza link ottici ad alta velocità.

Dopo la graduale riaccensione del rivelatore e svariate operazioni di cosiddetto “commissioning’ (“messa a punto”) durante l’estate, il gruppo ha completato proprio in questi giorni una prima presa dati, osservando il tempo di volo dei muoni, particelle che si sviluppano nell’interazione dei raggi cosmici con i nuclei dell’atmosfera, e che attraversano due moduli opposti del rivelatore TOF a circa 8 metri di distanza l’uno dall’altro. Nella figura è riportata la differenza tra il tempo di volo misurato e quello atteso dalla distanza tra i due canali colpiti sul rivelatore.

A LHC i fasci di particelle (e le collisioni) sono previsti riprendere solo a partire da febbraio 2022. In fase di commissioning  è d’uso utilizzare particelle proveniente dai raggi cosmici. Dei vari sottosistemi di ALICE che stanno completando l’aggiornamento durante LS2, il TOF è il primo rivelatore che – con l’elettronica aggiornata – ha già re-iniziato questo tipo di misure osservando nuovamente e finalmente delle particelle!

Il team del TOF ha potuto effettuare la misura controllando completamente da remoto le operazioni, con personale connesso dagli uffici di Bologna e del CERN o dalle proprie abitazioni, ma nessuna presenza presso il sito sperimentale a Saint-Genis-Pouilly, dove si trova l’esperimento ALICE.