{"id":36692,"date":"2020-04-28T13:06:29","date_gmt":"2020-04-28T11:06:29","guid":{"rendered":"\/gruppo2\/?page_id=36692"},"modified":"2026-05-04T11:44:24","modified_gmt":"2026-05-04T09:44:24","slug":"xenon-it","status":"publish","type":"page","link":"\/gruppo2\/xenon-it\/","title":{"rendered":"XENON"},"content":{"rendered":"\n

XENON<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n\n\n\n

XENON<\/strong> \u00e8 una collaborazione scientifica internazionale con istituzioni partecipanti distribuite su tre continenti (Europa, America e Asia). XENON \u00e8 il progetto leader a livello mondiale per la ricerca diretta della materia oscura: un costituente fondamentale dell’Universo. Sappiamo che la materia oscura esiste ed \u00e8 molto pi\u00f9 abbondante della materia ordinaria. Tuttavia, la materia oscura non \u00e8 mai stata osservata finora. Una prova diretta della sua presenza rappresenterebbe una pietra miliare nella storia della fisica e un enorme passo avanti per la nostra comprensione dell’Universo.<\/span><\/p>\n

Gli esperimenti XENON, ospitati presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell’INFN, utilizzano rivelatori a camera a proiezione temporale (TPC) per intercettare le interazioni delle particelle di materia oscura con un bersaglio di xenon liquido (LXe). Il primo esperimento, XENON10<\/strong> (2005), e il suo successore, XENON100<\/strong> (2009), hanno ottenuto i migliori risultati al mondo nella ricerca diretta della materia oscura.<\/span><\/p>\n

La collaborazione ha aperto l’era dei rivelatori di materia oscura su scala tonnellata con l’esperimento XENON1T<\/strong> (2016), operando una TPC riempita con 2 tonnellate di LXe. L’ampio bersaglio e il livello di fondo pi\u00f9 basso mai raggiunto hanno permesso a XENON1T di ottenere una sensibilit\u00e0 senza precedenti non solo alla materia oscura. Infatti, XENON1T \u00e8 stato in grado di rilevare il processo pi\u00f9 raro mai osservato nella storia dell’umanit\u00e0: il decadimento per doppia cattura elettronica dello 124<\/sup>Xe<\/b>.<\/span><\/p>\n

L’attuale fase del progetto, XENONnT<\/strong>, \u00e8 stata costruita con successo nei tempi previsti nel 2020, nonostante le sfide globali senza precedenti poste dalla pandemia di COVID-19. Le operazioni scientifiche sono iniziate nel 2021, spingendo la sensibilit\u00e0 delle ricerche di materia oscura a nuovi livelli grazie a un bersaglio di xenon liquido attivo di 6tonnellate e a un fondo radioattivo record. L’esperimento ha gi\u00e0 raggiunto importanti traguardi scientifici, inclusi i limiti pi\u00f9 stringenti al mondo sulle sezioni d’urto per lo scattering WIMP-nucleone e la storica prima osservazione dei neutrini solari 8<\/span><\/sup>B tramite lo scattering elastico coerente neutrino-nucleo (CE\u03bdNS).<\/span><\/p>\n\n\n\n

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L’esperimento XENON1T nella Hall B dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (2018). Sulla sinistra: il rivelatore Cherenkov di muoni alto 10 metri che contiene al suo interno la TPC a xeno liquido. Sulla destra: l’edificio che ospita i sistemi ausiliari dell’esperimento, fra cui i sistemi di purificazione, raffreddamento e stoccaggio dello xeno e il sistema di acquisizione dati. L’upgrade XENONnT sfrutter\u00e0 molte delle infrastrutture gi\u00e0 installate per XENON1T.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Attivit\u00e0 INFN Bologna<\/h5>\n\n\n\n

Il gruppo XENON di Bologna fa parte della collaborazione dal 2013 ed \u00e8 impegnato in diversi ambiti del progetto di ricerca sperimentale.<\/span><\/p>\n

Muon Veto  <\/strong>Il sistema di veto di muoni per gli esperimenti XENON1T e XENONnT \u00e8 stato progettato, testato e costruito sotto la direzione del gruppo di Bologna, che si occupa anche della sua manutenzione e della relativa analisi dati. Questo grande rivelatore Cherenkov riempito d’acqua permette di abbattere il fondo dovuto a neutroni generati da muoni cosmici che penetrano all’interno delle sale sperimentali dei LNGS.<\/span><\/p>\n

Neutron Veto  <\/strong>A differenza di XENON1T, l’esperimento XENONnT dispone di un ulteriore rivelatore che circonda la TPC e funge da veto per neutroni emessi dalla radioattivit\u00e0 dei materiali dell’esperimento stesso. Il gruppo di Bologna \u00e8 responsabile per lo studio, la progettazione e la realizzazione di tale sistema.<\/span><\/p>\n

Simulazioni Monte Carlo  <\/strong>Il gruppo di Bologna ricopre un ruolo di coordinamento delle attivit\u00e0 di simulazione dell’esperimento e studio delle sorgenti di fondo sia per XENON1T che XENONnT. Tali simulazioni sono fondamentali per caratterizzare la risposta del rivelatore e predire il fondo atteso da interazioni di particelle ordinarie.<\/span><\/p>\n

Analisi Dati  <\/strong>L’analisi dei dati raccolti dall’esperimento XENON1T, che ha prodotto i migliori risultati attualmente disponibili sulla ricerca diretta di materia oscura, \u00e8 stata condotta con il contributo del gruppo di Bologna. L’impegno nell’analisi dati proseguir\u00e0 anche in XENONnT.<\/span><\/p>\n\n\n\n

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Membri staff INFN Bologna<\/h5>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Gabriella Sartorelli<\/strong><\/span>
Professore ordinario <\/em><\/span>
PI XENON Bologna<\/strong><\/span>
gabriella.sartorelli@bo.infn.it<\/em><\/span>
+39 051 20 9 1062<\/span><\/td>\n		Marco Selvi<\/span><\/strong>
Primo ricercatore INFN<\/em><\/span>
Responsabile nazionale XENON<\/strong><\/span>
marco.selvi@bo.infn.it<\/em><\/span>
+39 051 20 9 1120<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Graziano Bruni<\/span><\/strong>
Dirigente di ricerca INFN<\/em><\/span>
graziano.bruni@bo.infn.it<\/em><\/span>
+39 051 20 9 1057<\/span><\/td>\n		Lorenzo Bellagamba<\/span><\/strong>
Primo ricercatore INFN<\/em><\/span>
bellagamba@bo.infn.it<\/em><\/span>
+39 051 20 9 1082<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Franco Semeria<\/span><\/strong>
Primo tecnologo INFN<\/em><\/span>
semeria@bo.infn.it<\/em><\/span>
+39 051 20 9 1192<\/span><\/td>\n		Pietro Di Gangi<\/span><\/strong>
Ricercatore INFN<\/em><\/span>
pietro.digangi@bo.infn.it<\/em><\/span>
+39 051 20 9 1130<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
 <\/td>\n <\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n
\n\n\n\n
Siti web XENON<\/h5>\n\n\n\n
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XENON Bologna<\/a><\/div>\n\n\n\n
xenonexperiment.org<\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Social media XENON<\/h5>\n\n\n\n