{"id":36758,"date":"2020-05-01T20:07:51","date_gmt":"2020-05-01T18:07:51","guid":{"rendered":"\/gruppo1\/?page_id=36758"},"modified":"2022-04-08T14:12:42","modified_gmt":"2022-04-08T12:12:42","slug":"il-progetto-muone","status":"publish","type":"page","link":"\/gruppo1\/il-progetto-muone\/","title":{"rendered":"Il progetto MUonE"},"content":{"rendered":"\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4 style=\"text-align: center\"><span style=\"color: #4196b4;font-size: 24pt\"><strong><span style=\"color: #0000ff\">Il progetto MUonE<\/span><\/strong><\/span><\/h4>\n<p style=\"text-align: center\"><strong>(MUon ON Electron elastic scattering)<\/strong><\/p>\n<h4 style=\"text-align: center\"><span style=\"color: #4196b4;font-size: 24pt\"><strong><span style=\"color: #0000ff\"> &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2020\/05\/MUonE_logo-3.png\" alt=\"Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file \u00e8 MUonE_logo-3.png\" width=\"196\" height=\"108\"><\/span><\/strong><\/span><\/h4>\n<p>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2020\/05\/amuHLO.png\" alt=\"Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file \u00e8 amuHLO.png\" width=\"124\" height=\"140\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">L&#8217;esperimento MUonE ha come obiettivo una misura completamente indipendente e di elevatissima precisione del contributo adronico dominante al momento magnetico del muone, ottenibile con un metodo innovativo, proposto in <span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #0000ff;\"><a style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1140%2Fepjc%2Fs10052-017-4633-z\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer nofollow external\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab Eur.Phys.J. C77 (2017) 139.\">Eur.Phys.J. C77 (2017) 139.<\/a><\/span><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Il momento magnetico del muone \u00e8 una delle quantit\u00e0 misurate con maggiore precisione (meglio di una parte per miliardo). Essendo pure calcolabile con estrema precisione nel Modello Standard, costituisce uno dei test pi\u00f9 stringenti della teoria. Da circa vent&#8217;anni la <span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\"><a style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevD.73.072003\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow external noreferrer\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab misura di riferimento effettuata a BNL\">misura di riferimento effettuata a BNL<\/a><\/span><\/span> indica una significativa discrepanza dalla predizione teorica. Recentemente il <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevLett.126.141801\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow external noreferrer\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab primo risultato dell&#8217;esperimento g-2 a FNAL\"><span style=\"text-decoration: underline; color: #0000ff;\">primo risultato dell&#8217;esperimento g-2 a FNAL<\/span><\/a> ha confermato la misura precedente e la loro combinazione porta a 4.2\u03c3 la deviazione dalla <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.physrep.2020.07.006\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow external noreferrer\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab predizione del Modello Standard\"><span style=\"text-decoration: underline; color: #0000ff;\">predizione del Modello Standard<\/span><\/a>.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-38030\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2021\/06\/g-2_FNAL-300x189.png\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"378\" srcset=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2021\/06\/g-2_FNAL-300x189.png 300w, \/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2021\/06\/g-2_FNAL-1024x645.png 1024w, \/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2021\/06\/g-2_FNAL-768x484.png 768w, \/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2021\/06\/g-2_FNAL-1536x967.png 1536w, \/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2021\/06\/g-2_FNAL.png 1766w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Vi sono ipotesi per spiegare questa deviazione come effetto quantistico di nuove particelle esotiche, ma rimane aperta anche la possibilit\u00e0 di un errore sistematico nel calcolo teorico. La maggiore sorgente di errore \u00e8 legata alla stima del contributo adronico alla polarizzazione del vuoto, che non si pu\u00f2 calcolare in teoria perturbativa. L&#8217;approccio corrente utilizza un gran numero di misure da diversi esperimenti per estrarre questo contributo attraverso un complesso fit combinato. In contrasto, un recente calcolo <em>ab initio<\/em> di QCD su reticolo riduce la discrepanza con la misura ma \u00e8 in tensione con la stima comunemente accettata. Nei prossimi anni l&#8217;esperimento di FNAL dovrebbe migliorare la precisione della misura di un fattore 4, mentre un altro esperimento in progetto a J-PARC punta ad una precisione simile, cos\u00ec anche le previsioni teoriche dovrebbero progredire di pari passo.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">In questo scenario si colloca il progetto dell&#8217;esperimento MUonE, che ha in Bologna un nucleo storico dei suoi proponenti. L\u2019idea \u00e8 stata originariamente presentata al workshop <em>\u201cPhysics Beyond Colliders\u201d<\/em> svoltosi\u00a0 al CERN alla fine del 2016 e pubblicata nella rivista <span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\"><a style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/link.springer.com\/article\/10.1140%2Fepjc%2Fs10052-017-4633-z\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer nofollow external\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab European Physical Journal C\">European Physical Journal C<\/a><\/span><\/span>.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignright\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2020\/05\/MuE_diagram-1024x718.png\" alt=\"Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file \u00e8 MuE_diagram-1024x718.png\" width=\"177\" height=\"124\" \/>Si tratta di misurare con una precisione senza precedenti la forma della\u00a0 sezione d\u2019urto differenziale per lo scattering elastico \u03bc-e, ottenuto con l\u2019intenso fascio di muoni del CERN, con energia di 160 GeV, su elettroni atomici di un bersaglio leggero.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">L\u2019apparato proposto \u00e8 una sequenza di stazioni di rivelazione costituite da un elemento passivo con funzione di bersaglio e piani di rivelatori a microstrip di silicio per il tracciamento. Lo schema prevede 40 stazioni di lunghezza pari a un metro e dimensioni trasversali di circa 10 cm, e al termine un calorimetro elettromagnetico e un rivelatore di muoni.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2020\/05\/MUonE_layout-1024x154.png\" alt=\"Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file \u00e8 MUonE_layout-1024x154.png\" \/><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2020\/05\/MUonE_station-1024x316.png\" alt=\"Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file \u00e8 MUonE_station-1024x316.png\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">\u00a0<br \/>Gli studi condotti sinora includono sia simulazioni che test su fascio al CERN. Un primo test beam nel 2017 \u00e8 stato dedicato allo studio dello scattering multiplo dovuto al materiale, che perturba gli angoli osservabili per le tracce misurate. I risultati sono stati pubblicati in <span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\"><a style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/iopscience.iop.org\/article\/10.1088\/1748-0221\/15\/01\/P01017\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer nofollow external\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab Journal of Instrumentation\"><em>Journal of Instrumentation<\/em><\/a><\/span><\/span>. Un secondo test condotto nel 2018 \u00e8 stato dedicato allo studio degli eventi elastici and \u00e8 pubblicato in <a href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/2102.11111\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow external noreferrer\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab arXiv:2102.11111\"><span style=\"text-decoration: underline; color: #0000ff;\">arXiv:2102.11111<\/span><\/a>.<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2020\/05\/TestBeams-2017-18-1024x467.png\" alt=\"Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file \u00e8 TestBeams-2017-18-1024x467.png\" \/><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Per i rivelatori del tracciatore si \u00e8 scelto di usare gli stessi moduli previsti per l\u2019<a href=\"https:\/\/cds.cern.ch\/record\/2272264\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow external noreferrer\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab upgrade del Outer Tracker di CMS\"><span style=\"text-decoration: underline; color: #0000ff;\">upgrade del Outer Tracker di CMS<\/span><\/a>, che hanno caratteristiche adeguate, cos\u00ec come la loro elettronica di readout e trigger.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2020\/05\/CMS_OT_2S-1024x574.png\" alt=\"Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file \u00e8 CMS_OT_2S-1024x574.png\" width=\"393\" height=\"220\" \/><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Il progetto MUonE \u00e8 stato sottoposto per l&#8217;approvazione al SPS Committee del CERN con la <span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\"><a style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/cds.cern.ch\/record\/2677471\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer nofollow external\" data-wpel-link=\"external\" title=\"Open page in new tab Letter-of-Intent\">Letter-of-Intent<\/a> <\/span><\/span>presentata nel Giugno 2019.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Il CERN ha approvato un primo Test Run previsto alla fine del 2021, che sar\u00e0 effettuato con un paio di stazioni di tracciamento e un prototipo del calorimetro.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"\/gruppo1\/wp-content\/uploads\/sites\/17\/2021\/06\/MUonE_station_cad.png\" alt=\"\" width=\"1356\" height=\"622\" \/><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Attualmente in MUonE la componente italiana \u00e8 maggioritaria (Bologna, Pisa, Milano Bicocca, Padova, Perugia, Trieste), in conseguenza dell\u2019origine tutta italiana dell&#8217;impresa, ma il progetto \u00e8 internazionale: oggi ne fanno parte attiva colleghi inglesi, polacchi, americani, russi, greci oltre che del CERN. La collaborazione \u00e8 in fase di organizzazione e di allargamento. Sono parte integrante della comunit\u00e0 i colleghi teorici italiani (in particolare di Pavia e Padova) oltre a colleghi teorici da istituti europei.<\/p>\n\n\n\n<p>Il gruppo di Bologna include:<\/p>\n<p><span style=\"color: #008000\"><span style=\"color: #000000\">INFN:<\/span> <span style=\"text-decoration: underline\"><a href=\"mailto:Giovanni.Abbiendi_nospam@bo.infn.it\"><span style=\"color: #0000ff;text-decoration: underline\">Giovanni Abbiendi<\/span><\/a><\/span>, <a href=\"mailto:Umberto.Marconi_nospam@bo.infn.it\"><span style=\"text-decoration: underline\"><span style=\"color: #0000ff;text-decoration: underline\">Umberto Marconi<\/span><\/span><\/a><\/span><\/p>\n<p><span style=\"color: #008000\"><span style=\"color: #000000\">UniBO:<\/span> Domenico Galli, Claudia Patrignani<\/span><\/p>\n\n\n\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4 style=\"text-align: left\"><span style=\"text-decoration: underline;color: #3366ff\"><a style=\"color: #3366ff;text-decoration: underline\" href=\"\/gruppo1\/muone-opportunita-di-tesi\/\" data-wpel-link=\"internal\" target=\"_self\" rel=\"nofollow noopener noreferrer\" title=\"Open page Opportunit\u00e0 di Tesi\">Opportunit\u00e0 di Tesi<\/a><\/span><\/h4>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<h4><a href=\"https:\/\/web.infn.it\/MUonE\/\" rel=\"noopener nofollow external noreferrer\" data-wpel-link=\"external\" target=\"_blank\" title=\"Open page in new tab MUonE web page\"><span style=\"text-decoration: underline\"><span style=\"color: #339966;text-decoration: underline\">MUonE web page<\/span><\/span><\/a><\/h4>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>&nbsp; Il progetto MUonE (MUon ON Electron elastic scattering) &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; L&#8217;esperimento MUonE ha come obiettivo una misura completamente indipendente e di elevatissima precisione del contributo adronico dominante al momento magnetico del muone, ottenibile con un metodo innovativo, proposto in Eur.Phys.J. 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