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LA NUOVA ASTRONOMIA MULTIMESSAGGERA TRA I PROTAGONISTI DELLA MOSTRA ON AIR AL PALAIS DE TOKYO DI PARIGI

8 hours 53 min ago

È stata inaugurata oggi, 15 ottobre, e sarà aperta al pubblico fino al 6 gennaio 2019, al Palais de Tokyo di Parigi On Air, la mostra personale di Tomás Saraceno, artista argentino fra i protagonisti della mostra Gravity, curata da MAXXI, INFN e ASI Agenzia Spaziale Italiana, e proposta fino al 6 maggio scorso negli spazi del MAXXI di Roma, con grande successo di pubblico.

In On Air, che rappresenta la quarta edizione del progetto di mostre personali Carte Blanche iniziato da Palais de Tokyo nel 2013, Saraceno trasforma i 13.000 m2 della prestigiosa sede espositiva in un’esperienza sensoriale unica, proponendo una selezione delle sue opere principali, assieme ad ambiziose nuove produzioni, come l’installazione Multimessenger Room, realizzata in collaborazione con l’INFN e il CNRS Centre National de la Recherche Scientifique.

Multimessenger Room è un’installazione che racconta la nuova frontiera dell’astronomia multimessaggera, la cui nascita è stata annunciata proprio un anno fa con la prima osservazione congiunta di onde gravitazionali e radiazione elettromagnetica emesse nel processo di fusione di due stelle di neutroni. L’installazione collega il Palais de Tokyo con alcuni dei principali osservatori di onde gravitazionali e astroparticelle del pianeta: l’interferometro per onde gravitazionali Virgo, che si trova in Italia, allo European Gravitational Observatory (EGO) vicino a Pisa, i grandi rivelatori sottomarini per neutrini KM3NeT, sempre in Italia, in Sicilia al largo di Capopassero, e Antares al largo della costa francese di Tolosa, IceCube che studia i neutrini ma nelle profondità dei ghiacci del Polo Sud, l’esperimento Auger per la rivelazione dei raggi cosmici di alta energia nella pampa argentina e AMS, in cerca di antimateria primordiale e materia oscura, operativo dal 2011 sulla Stazione Spaziale Internazionale. Durante i tre mesi della mostra i dati raccolti da tutti questi esperimenti arriveranno in tempo reale anche a Palais de Tokyo, creando una straordinaria e unica postazione di ascolto dell’universo: la Multimessanger Room, appunto, dove i dati degli esperimenti sono trasformati in suoni e vibrazioni che metteranno in rapporto il visitatore con i messaggeri provenienti da remoti eventi cosmici. Nella Multimessenger Room, il visitatore ha anche la possibilità di osservare in diretta i display delle sale di controllo dei diversi esperimenti, visualizzando non solo i dati dei segnali fisici studiati, ma anche quelli delle sorgenti di “rumore” che è necessario riconoscere e scartare per poter rivelare i messaggeri cosmici: per esempio, nel caso delle onde gravitazionali, le vibrazioni sismiche, i lentissimi movimenti della crosta terrestre dovuti all’attrazione lunare, le perturbazioni atmosferiche... E anche i segnali ambientali diventano vibrazioni e suoni percepibili nell’installazione sviluppata da Saraceno, dando vita a una complessa e suggestiva “jam session cosmica”, cui si aggiungono in altre installazioni presenti in mostra i movimenti prodotti da altri eventi e dagli stessi visitatori.

A corollario della mostra, Palais de Tokyo propone un programma di incontri che avranno tra i protagonisti anche il presidente dell’INFN Fernando Ferroni e il direttore di EGO Stavros Katsanevas.

 

https://www.palaisdetokyo.com/

https://www.palaisdetokyo.com/fr/evenement/air

 

A BOLOGNA PER L’INFN TRE GIORNI DI BILANCI, PROPOSTE, PROSPETTIVE

13 October, 2018 - 15:52

Si è svolto il 12 e 13 ottobre, a Bologna, il Piano Triennale, il consueto appuntamento cui la comunità dell’INFN partecipa sempre numerosa per confrontarsi sulla politica, scientifica e non, dell’Ente, fare il bilancio dell’anno appena trascorso, fare un’analisi aggiornata del contesto interno, nazionale e internazionale in vari ambiti, esaminare i progetti in corso e guardare con visione strategica ai progetti futuri.

Quest’anno l’incontro del Piano Triennale è stato, inoltre, preceduto, il giorno 11 e il 12 mattina, da un altro evento che ha chiamato a raccolta la comunità, in particolare il personale amministrativo, tecnico e tecnologo dell’Ente: What Next TTA, l’Ente che vorrei, un workshop interno, analogo all’iniziativa dell’INFN sulla ricerca scientifica What Next?. What next TTA si è proposto come un momento di confronto, preparato con gruppi di lavoro tematici, che ha preso le mosse dall’idea che il coinvolgimento e la motivazione delle persone contribuiscano al miglioramento complessivo della gestione del lavoro: visione e confronto su esperienze, problematiche, soluzioni e idee da parte di tutte le componenti del sistema possono fare la differenza. Il lavoro preparatorio al workshop si è svolto da febbraio a settembre 2018 e ha coinvolto circa 130 persone, che hanno analizzato e discusso tutte le idee proposte nella precedente fase di Call for Ideas. L’attività preparatoria si è dunque conclusa con la redazione di progetti specifici relativi ai vari ambiti di discussione, che sono stati presentati e discussi nel corso del workshop.

I lavori sono poi proseguiti, appunto, con l’evento del Piano Triennale 2019-2021, durante il quale, dopo l’apertura con la relazione generale da parte del Presidente, si è discusso della futura strategy europea della fisica delle particelle, il cui prossimo passo importante si compirà a dicembre con la presentazione al CERN delle proposte da parte delle comunità nazionali, si è parlato della nuova gestione dei fondi esterni, delle prospettive del calcolo scientifico, del futuro degli esperimenti a HiLumi LHC, delle azioni verso l’Open Access, è stato presentato il progetto SPES ai Laboratori di Legnaro con le sue prospettive per la produzione di radiofarmaci, si sono festeggiati i 20 anni della formazione all’INFN. Infine, la presentazione del futuro progetto per la ricerca sulle onde gravitazionali, Einstein Telescope, che l’Italia si è candidata a ospitare in Sardegna, ha preceduto la discussione conclusiva che quest’anno è ruotata in particolare attorno alle questioni legate al personale. Anche quest’anno, le giornate di studio sul Piano Triennale hanno dunque rappresentano, come di consueto, un importante momento di analisi, confronto e proposta per la comunità INFN.

 

L’INFN ENTRA NELLA SOCIETÀ DI XFEL

11 October, 2018 - 15:00

È stato siglato venerdì 5 ottobre l’atto di acquisizione delle quote azionarie con cui l’Italia, con l’INFN e il CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche, ha aderito formalmente alla società dello European XFEL, il futuro supermicroscopio europeo basato su un acceleratore lineare superconduttivo: una sorgente di radiazione di sincrotrone di quarta generazione che sfrutta un laser a elettroni liberi. L’Italia ha partecipato sin dall’inizio al progetto e alla fondazione della società, ed è il quarto Paese fondatore in termini di contributo complessivo dopo Germania, Russia e Francia, grazie alla sua partecipazione alla costruzione dell’acceleratore. Acceleratore che alimenterà il laser a raggi X e sarà, quindi, la componente-chiave del supermicroscopio, grazie al quale sarà possibile fotografare e filmare, con risoluzione atomica, i processi biologici, chimici e della materia, sia condensata, sia nello stato eccitato di plasma. La sottoscrizione delle quote della società, corrispondenti a 723 azioni, ciascuna del valore di un euro, pari al 2,89% del capitale sociale, è stata firmata dal direttore generale dell’INFN Bruno Quarta e dal direttore del Dipartimento di Scienze Fisiche e Tecnologia dei Materiali del CNR Corrado Spinella, alla presenza dei rappresentanti di XFEL e di DESY (Deutsches Elektronen-SYnchrotron), il laboratorio tedesco che guida la collaborazione scientifica di XFEL. La cerimonia per l’ingresso dell’INFN e del CNR come soci di XFEL è stata anche l’occasione per un incontro con la comunità nazionale attiva a X-FEL che, con i suoi 30 ricercatori impegnati sul progetto, si attesta come la seconda comunità più numerosa dopo quella tedesca.

NOTA STAMPA INFN

28 September, 2018 - 09:51

L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, prendendo atto degli avvisi di garanzia che hanno raggiunto il Presidente, e il Direttore e i responsabili del Servizio Ambiente e della Divisione Tecnica dei Laboratori del Gran Sasso, conferma la sua piena fiducia nel lavoro della magistratura, e il suo massimo impegno a collaborare, come fatto finora, affinché l’accertamento della verità dei fatti si possa svolgere efficacemente e rapidamente, con la consapevolezza e l’assicurazione di aver sempre agito con onestà personale e correttezza istituzionale

LA RELATIVITÀ GENERALE CONFERMATA SU SCALA COSMOLOGICA

24 September, 2018 - 09:51

La rivista Nature Astronomy pubblica oggi uno studio delle Università di Milano e Durham che ribadisce la validità della teoria della relatività generale anche su scala cosmologica: l’energia oscura si conferma una presenza necessaria per spiegare il comportamento del nostro Universo. “Comprendere perché l’espansione dell’Universo stia oggi accelerando è probabilmente la domanda più affascinante della cosmologia moderna”, commenta Luigi Guzzo, professore ordinario di Astronomia e astrofisica dell’Università di Milano e ricercatore associato dell’INAF e INFN, co-autore dell’articolo che esce oggi su Nature Astronomy. Lo studio cerca di dare risposta proprio a questa domanda mettendo a confronto l’ipotesi dell’esistenza dell’energia oscura con quella di una possibile incompletezza della teoria della Relatività Generale di Einstein, più precisamente di un “difetto” nella sua applicazione su scala cosmologica.

La ricerca

Usando un approccio innovativo che ha utilizzato dati sperimentali e simulazioni numeriche, ricercatori dell’Università degli Studi di Milano e della Durham University (UK) hanno dimostrato che una modifica anche piccola delle equazioni della Relatività Generale porterebbe ad un Universo in cui le galassie si ammassano e si muovono in modo molto diverso dall’Universo reale. Lo studio rende poco plausibile l’ipotesi che l’accelerazione dell’espansione dell’Universo scoperta nel 1998 sia dovuta ad un’incompletezza della teoria di Einstein. Questo ribadisce inoltre la presenza della misteriosa energia oscura, necessaria a “spingere” l’Universo. “In questo lavoro abbiamo utilizzato la Sloan Digital Sky Survey (SDSS), la più grande mappa tridimensionale di galassie, che contiene informazioni dettagliate sulle proprietà delle singole galassie, come, in particolare, la loro massa totale in stelle”, sottolinea il primo autore dell’articolo, Jianhua He, dell’Università di Durham. “Questo ci ha permesso di riprodurre le galassie nei nostri “Universi” simulati al calcolatore in modo coerente con quelle vere. La novità del nostro approccio è stata di esser riusciti a confrontare teoria e dati sperimentali laddove finora non era stato fatto”. Jianhua He e collaboratori hanno infatti simulato la distribuzione e le velocità delle galassie nel caso del modello standard basato sulla Relatività Generale, assieme ad una lieve variante della medesima [i cosiddetti modelli f(R)]. Il risultato è stato che le galassie simulate con la teoria di Einstein (che include l’energia oscura attraverso la famosa costante cosmologica) hanno riprodotto la distribuzione statistica di posizioni e velocità in modo sorprendentemente accurato. Al contrario, la simulazione del modello “modificato” si allontana fortemente dai dati sperimentali.

 

Crediti immagine: NASA/STScI

 

LISA PATHFINDER: MISSIONE COMPIUTA

12 September, 2018 - 14:00

Gli scienziati della collaborazione internazionale Lisa Pathfinder si sono dati appuntamento a Trento per festeggiare il successo della missione Lisa Pathfinder e per riflettere sui risultati scientifici raggiunti in questi dieci anni. L’evento, che si è aperto ieri e si conclude oggi 12 settembre, è ospitato dal MUSE – Museo delle Scienze di Trento e promosso congiuntamente dall’Agenzia Spaziale Europea, dall’Agenzia Spaziale Italiana, dall’INFN, dall’Università di Trento e dal MUSE. La missione LISA Pathfinder dell’Agenzia spaziale europea (ESA), lanciata a dicembre 2015 e conclusasi a giugno dello scorso anno, ha permesso di aprire una nuova strada all’esplorazione dell’universo. Ha messo alla prova il concetto di rivelazione di onde gravitazionali dallo spazio, dimostrando che è possibile controllare e misurare con una precisione altissima il movimento di due masse di prova (in lega d’oro e platino) in una caduta libera gravitazionale quasi perfetta. LISA Pathfinder ha così preparato il terreno per la costruzione del vero e proprio osservatorio spaziale LISA (Laser Interferometer Space Antenna), il cui lancio in orbita è previsto nel 2034. Un nuovo ambizioso obiettivo che l’ESA ha previsto fra le tre missioni di più vasta scala nel suo programma di sviluppo (Cosmic Vision) del prossimo ventennio. Una grande missione internazionale: LISA Pathfinder si è sviluppata infatti grazie alla collaborazione tra le agenzie spaziali di Italia, Francia, Germania, Spagna, Svizzera, Paesi Bassi, Regno Unito, con la Nasa e il coordinamento dell’ESA. La fase finale di operazioni per LISA Pathfinder si concluderà ufficialmente a fine 2018 ma i preziosi dati scientifici che ha prodotto saranno analizzati e sfruttati per molto tempo ancora.

LA SARDEGNA AL CENTRO DEGLI STUDI SULL’UNIVERSO

10 September, 2018 - 07:50

Si apre oggi, lunedì 10 settembre, la conferenza biennale della Società Italiana di Relatività Generale e Fisica della Gravitazione (SIGRAV) che, fino a sabato 15, ospiterà a in Sardegna, a Santa Margherita di Pula, scienziati fra i massimi esperti, teorici e sperimentali, in questo campo della fisica fondamentale. Il convegno, dal titolo “ Black holes: theory and observations” coprirà i temi principali della fisica della gravitazione, dalle teorie classiche alla fisica della gravitazione, dall’astrofisica relativistica, alla gravità sperimentale, dalla fisica dei buchi neri all’astronomia multimessaggero. Protagonista della prima giornata della conferenza sarà il progetto Einstein Telescope (ET) di cui si discuterà alle 11.30 nel corso delle tavola rotonda sul futuro della nuova astronomia multimessaggero, inaugurata dall’osservazione della coalescenza di due stelle di neutroni, annunciata quasi un anno fa dalle collaborazioni degli interferometri per onde gravitazionali LIGO e Virgo e da decine di telescopi elettromagnetici. ET prevede la realizzazione di un gigantesco interferometro sotterraneo di terza generazione, e rappresenta il futuro della ricerca sulle onde gravitazionali, sarà una delle più importanti infrastrutture di ricerca al mondo, e la Sardegna è uno dei siti candidati a ospitarlo. L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare coordina con il sostegno di Miur, Regione Sardegna, Università di Sassari la candidatura della miniera di Sos Enattos a Lula (Nuoro) come sede del progetto ET.

FISICA DELLE PARTICELLE: L'INFN SI RIUNISCE PER CONTRIBUIRE 
ALLA NUOVA STRATEGIA EUROPEA

7 September, 2018 - 16:11

Il 6 e 7 settembre si è svolto a Roma l’evento Fisica delle particelle, verso la nuova strategia europea, una due-giorni di lavoro che ha coinvolto la comunità scientifica dell’INFN, chiamata a collaborare all’elaborazione della nuova roadmap delle ricerche in fisica fondamentale a livello europeo. Come NuPECC (Nuclear Physics European Collaboration Committee) per la fisica nucleare e ApPEC (Astroparticle Physics European Consortium) per la fisica astroparticellare, che hanno presentato nel 2017 le rispettive roadmap per il futuro di questi due settori di ricerca, ora anche iI Council del CERN ha avviato la procedura per l’aggiornamento della strategia europea della fisica delle particelle, e ha quindi invitato le comunità impegnate in queste ricerche a proporre idee e contributi entro dicembre 2018.

Le giornate di lavoro organizzate dall’INFN hanno dunque avuto lo scopo di offrire un momento di confronto e riflessione per la comunità scientifica italiana, in vista di un documento che contenga il contributo iniziale dell’INFN in vista delle future discussioni nel contesto europeo, che dovranno portare a conclusione del percorso all’elaborazione della nuova strategia entro maggio 2020.
Nel corso della due-giorni è stata presentata una analisi critica dello stato dell’arte scientifico e tecnologico dei diversi settori per delineare quindi le possibili prospettive a medio e lungo termine. In particolare, si è discusso del futuro degli acceleratori, partendo dal progetto in fase di realizzazione HiLumi LHC, considerando HighEnergy LHC, fino alle possibili future tipologie di acceleratori, a elettroni, adroni, muoni e all'accelerazione di plasma. Si è parlato di fisica adronica, di fisica elettrone-adrone, di fisica dei sapori, di futuri esperimenti ai limiti della precisione e dell’intensità. Si sono analizzati aspetti legati alle tecnologie necessarie alle future ricerche di frontiera, come il supercomputing, e ai rivelatori futuri. Inoltre, si è parlato di fisica del neutrino, fisica delle astroparticelle e cosmologia, di ricerca diretta di materia oscura ed energia oscura, e delle sinergie con le ricerche sulle onde gravitazionali, in particolare guardando al progetto ET per la costruzione di un interferometro di terza generazione, che l’Italia si è candidata a ospitare.
“In questi giorni abbiamo avuto conferma della grande vitalità della comunità italiana della fisica delle particelle - sottolinea Fabio Zwirner, della Giunta Esecutiva dell'INFN, che sta lavorando al coordinamento del contributo INFN alla strategia - e della sua capacità di continuare a essere protagonista a livello internazionale, anche grazie alla qualità delle sue forze giovani e alla capacità di raccogliere le nuove sfide della scienza e della tecnologia”. Il prossimo passo di questo processo sarà a dicembre la presentazione dei contributi scritti, tra cui quello dell'INFN, che serviranno per aprire la discussione a livello europeo sulla strada che la comunità della fisica delle particelle deciderà di intraprendere."Avremo due anni per lavorare alla definizione della strategia europea della fisica delle particelle", spiega Antonio Zoccoli, vicepresidente dell'INFN che lavora al coordinamento del contributo italiano. "L’INFN e l’Italia hanno da sempre avuto un ruolo di leadership a livello mondiale in questo settore e si apprestano a giocare un ruolo di primo piano anche nella futura strategia. Il meeting di Roma rappresenta il primo importante passo in questa direzione", conclude Zoccoli.

 

 

OPEN ACCESS: L’INFN ADERISCE ALLA NUOVA INIZIATIVA EUROPEA COALITION S

4 September, 2018 - 06:26

“A partire dal 1° gennaio 2020 gli articoli scientifici sui risultati delle ricerche finanziate con fondi pubblici stanziati da consigli di ricerca e agenzie nazionali e europee dovranno essere pubblicati in riviste o su piattaforme open access”: è questo il principio chiave di cui si fa promotore cOAlition S, l’iniziativa che l’INFN e altre 10 istituzioni europee lanciano oggi, 4 settembre, con il supporto della Commissione Europea e dello European Research Council (ERC).

cOAlition S, nata per volontà di presidenti e direttori delle 11 istituzioni nazionali finanziatrici aderenti al progetto, del presidente di Science Europe e del responsabile per l’Open Access della Commissione Europea, segna ufficialmente l’assunzione d’impegno ad adottare e attuare tutte le misure necessarie per la realizzazione di quanto sancito dal principio, e sintetizzate nei dieci punti del Plan S, recentemente presentato a Tolosa nell’ambito di ESOF 2018.

“I risultati della ricerca finanziata con fondi pubblici sono un bene che deve essere accessibile a tutti: devono perciò essere condivisi e resi disponibili senza barriere economiche che ne ostacolino l’accesso”, sottolinea Fernando Ferroni, presidente dell’INFN. “L’INFN ha una tradizione Open Access ed è da anni in prima linea nella sua promozione con progetti come SCOAP3 in collaborazione con il CERN”. “cOAlition S costituisce un’importante opportunità: l’INFN ha deciso di sostenerla con convinzione e vi ha aderito perché crediamo possa portare a un cambiamento che realizzi un modello economico delle pubblicazioni scientifiche più equo e sostenibile”.

Oltre all’INFN, le altre 10 istituzioni di ricerca nazionali che hanno deciso di aderire all’iniziativa e attuare in modo coordinato i dieci principi del Plan S sono Austrian Science Fund, French National Research Agency, Science Foundation Ireland, National Research Fund (Lussemburgo), Netherlands Organisation for Scientific Research, Research Council of Norway, National Science Centre (Polonia), Slovenian Research Agency, Swedish Research Council for Environment, Agricultural Sciences and Spatial Planning e UK Research and Innovation. Tutte le istituzioni partecipanti, cui presto se ne potrebbero aggiungere altre, collaboreranno con ricercatori, università, biblioteche ed editori per coordinare una rapida implementazione del progetto. 

Per approfondire

cOAlition S e Plan S

MATERIA OSCURA: PADME AI BLOCCHI DI PARTENZA

3 September, 2018 - 14:34

L’esperimento PADME per la ricerca della materia oscura sta per iniziare la fase di presa dati ai Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. PADME è dedicato alla ricerca del fotone oscuro, un’ipotetica particella simile al fotone delle onde elettromagnetiche, ma provvista di una piccola massa. L’ipotesi su cui si basa l’esperimento è che la materia oscura sia sensibile a un nuovo tipo di forza, che non rientra tra le quattro forze fondamentali che conosciamo (gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e nucleare debole), a cui sarebbe associato un “messaggero” chiamato appunto fotone oscuro. Questa ipotesi è prevista da alcuni modelli teorici che descrivono la materia oscura a cui i fisici di tutto il mondo danno la caccia da anni.

“Lo studio della materia oscura è una delle frontiere più affascinanti della ricerca in fisica fondamentale. Non sappiamo di cosa sia fatta ma sappiamo che è costituita da qualcosa di diverso dalle particelle che compongono la materia ordinaria come i protoni, i neutroni o gli elettroni” commenta Mauro Raggi, spokesperson dell’esperimento, ricercatore INFN e dell’Università La Sapienza di Roma.

“PADME entrerà in presa dati nelle prossime settimane e si metterà subito a caccia del fotone oscuro, una particella simile al fotone ordinario ma contraddistinto dal fatto di avere una piccola massa” sottolinea Paolo Valente, co-spokesperson dell’esperimento, ricercatore INFN e dell’Università La Sapienza di Roma.

Come funziona PADME

funziona grazie ad un apparato di misura piccolo, ma estremamente preciso, in grado di osservare la produzione di fotone oscuro in collisioni di elettroni e anti-elettroni, chiamati positroni. L’esperimento è installato nella sala sperimentale della struttura di test (BTF) dell’acceleratore lineare dei LNF che accelera positroni “sparandoli” su un bersaglio di diamante. Interagendo con gli elettroni atomici, i positroni potrebbero produrre i “fotoni oscuri” assieme ad un fotone visibile. Per funzionare, l’esperimento ha bisogno di un campo magnetico sviluppato da un magnete realizzato al CERN Super-Proto-Sincrotrone. Il calorimetro di PADME è composto da circa 600 cristalli scintillanti inorganici e fornirà una misura precisa delle caratteristiche del fotone visibile da cui è possibile estrarre preziose informazioni sull’esistenza e sulla massa del fotone oscuro. PADME è una collaborazione internazionale che coinvolge ricercatori dell’istituto MTA Atomki di Debrecen, Ungheria, dove già sono stati svolti esperimenti sul “dark photon” e dell’Università di Sofia, in Bulgaria, che si occuperà dei rivelatori a barre scintillanti. Sono anche membri della collaborazione Cornell University, Iowa University e William and Mary College.

Focus: tecnologie

Il bersaglio, il calorimetro e il monitor di fascio di PADME rappresentano il frutto di tecnologie innovative al cui sviluppo hanno sinergicamente cooperato partners industriali e del mondo della ricerca (ricercatori INFN e della struttura della materia). Il bersaglio di PADME è una membrana dello spessore di un decimo di millimetro di diamante artificiale policristallino e costituisce un dispositivo innovativo con funzione di rivelatore. E’ stato realizzato da partner industriali in stretta collaborazione con i laboratori INFN. La collaborazione dei ricercatori INFN con fisici della materia ha inoltre consentito di sviluppare una nuova tecnica per la realizzazione degli elettrodi basata sull’irraggiamento con luce laser della superficie del diamante per produrre strisce di grafite conduttive. Il calorimetro è un esempio di come tecnologie sviluppate nella ricerca di base abbiano poi importanti ricadute in svariati campi applicativi di grande impatto sociale. Infatti, esso è costruito con una tecnologia nata per la fisica delle particelle, che si è poi diffusa, grazie alle caratteristiche di granularità, alta efficienza e densità, nel campo della diagnostica medica, come ad esempio la PET. Il monitor di fascio è stato costruito grazie a una tecnologia a pixel di silicio chiamata TimePix, sviluppata al CERN, e realizzato in collaborazione con un'azienda della repubblica Ceca (ADVACAM) che sta lavorando ad applicazioni industriali di questa tecnologia.

OSSERVATO L’HIGGS CHE PRODUCE BELLEZZA

28 August, 2018 - 06:01

Si tratta di un processo, previsto dal Modello Standard delle particelle, cercato a lungo: ci sono voluti, infatti, sei anni per riuscire a identificare il decadimento del bosone di Higgs in una coppia di particelle fondamentali, chiamate quark b (da beauty ovvero bellezza). L’osservazione, che è stata presentata oggi, 28 agosto, al CERN dalle collaborazioni scientifiche degli esperimenti ATLAS e CMS all’acceleratore LHC, conferma l'ipotesi secondo cui il campo quantico del bosone di Higgs, che pervade tutto l’universo, si accoppi anche al quark b fornendogli massa.

Il Modello Standard della fisica delle particelle prevede che circa il 60% delle volte il bosone di Higgs decada in una coppia di quark b: trovarne conferma sperimentale era importante per verificare anche questa previsione della nostra teoria. Ma individuare questo canale di decadimento è stato tutt'altro che facile, come dimostrato dal lungo periodo trascorso dalla scoperta del famoso bosone prima di riuscire a mettere a segno anche questo risultato. La ragione della difficoltà risiede nel fatto che ci sono molti altri modi per produrre quark b nelle collisioni tra protoni. Ciò rende difficile isolare il segnale di decadimento del bosone di Higgs dal “rumore di fondo” associato a questi processi. Al contrario, i canali di decadimento del bosone di Higgs meno comuni, che sono stati osservati al momento della scoperta della particella, come il decadimento in una coppia di fotoni, sono molto più facili da identificare ed estrarre dal fondo.

Per isolare in modo definitivo il segnale, le collaborazioni ATLAS e CMS hanno dovuto combinare i dati del primo e del secondo ciclo di attività (run) di LHC, che riguardavano le collisioni alle energie di 7, 8 e 13 TeV. Il risultato, sia per ATLAS sia per CMS, è stato l’osservazione del decadimento del bosone di Higgs in una coppia di quark b con una significatività statistica superiore a 5 deviazioni standard (5 sigma). Inoltre, entrambe le collaborazioni hanno misurato un tasso di decadimento coerente con la previsione del Modello Standard, entro l’attuale precisione della misura.

“Questo risultato ci rende particolarmente orgogliosi – sottolinea Marina Cobal, responsabile nazionale INFN della collaborazione ATLAS – perché è stato ottenuto con un contributo davvero fondamentale dai fisici italiani”. “È un’ulteriore conferma del Modello Standard estremamente importante e per niente scontata, viste le difficoltà coinvolte in questa misura, una delle più complesse portate a termine dalla collaborazione ATLAS”. “E con questo nuovo traguardo si apre adesso una nuova fase dello studio dell’Higgs: le misure di precisione delle sue proprietà”, conclude Cobal.

“L’identificazione accurata dei quark b, protagonisti di questi eventi di decadimento del bosone di Higgs, - spiega Roberto Tenchini, responsabile nazionale INFN della collaborazione CMS – è stata possibile grazie anche all’altissimo livello tecnologico raggiunto in LHC dai tracciatori formati da rivelatori al silicio, di cui noi italiani siamo stati pionieri fin dai primi anni ’80.”

L’osservazione del accoppiamento del bosone di Higgs al quark b segue l’analoga osservazione relativa all’accoppiamento con il quark top e con il leptone tau, le particelle che fanno parte della famiglia di fermioni con massa più grande. Con più dati, le collaborazioni miglioreranno la precisione di queste e altre misure e sonderanno il decadimento del bosone di Higgs in una coppia di fermioni dotati di minor massa, chiamati muoni, sempre alla ricerca di deviazioni nei dati che potrebbero indicare la possibilità dell’esistenza di Nuova Fisica oltre il Modello Standard.

 

 

DALL’ESPERIMENTO CLAS NUOVI RISULTATI SUL RUOLO DEI PROTONI NELLE STELLE DI NEUTRONI

14 August, 2018 - 10:01

Sono i protoni responsabili della componente più energetica del cuore delle stelle di neutroni. Lo studio, riportato il 13 agosto sulla rivista scientifica Nature, è stato ottenuto in laboratorio grazie alle osservazioni dell’esperimento CLAS all’acceleratore CEBAF del Jefferson Lab, negli Stati Uniti, con il contributo dei ricercatori italiani dell’INFN.

Il nucleo atomico è costituito dai nucleoni (protoni e neutroni). Il modello universalmente usato per descriverlo, chiamato a shell, prevede il riempimento di livelli energetici successivi in modo indipendente per neutroni e protoni via via che il numero atomico (dato dalla somma di protoni e neutroni) aumenta. Questa semplice descrizione rende conto della maggior parte della dinamica del nucleo. Tuttavia, recentemente, è stato provato che circa il 20% dei nucleoni non vivono in modo indipendente nelle loro shell, ma interagiscono tra loro formando delle coppie il cui comportamento non è descritto dal modello a shell. La configurazione preferita è quella di coppie protone-neutrone, e i nucleoni della coppia correlata, interagendo, hanno mediamente maggiore energia cinetica di quella caratteristica della shell di riferimento.

In alcune condizioni estreme, come quelle che si incontrano nelle stelle di neutroni, dove il numero di protoni è solo il 5-10% del totale dei nucleoni, la dinamica dei nuclei viene di solito descritta facendo solo riferimento ai neutroni, ignorando i protoni. Ma capire, per esempio, se nei nuclei asimmetrici (in cui il numero di neutroni è maggiore di quello dei protoni), il numero di coppie correlate (e quindi di energia più elevata) aumenti, diminuisca o resti costante è importante perché, se fosse costante, ciò implicherebbe che una frazione significativa dell’energia nel nucleo è portata dai protoni e che il loro ruolo, quindi, non può essere trascurato.

L’esperimento CLAS impiega elettroni di alta energia (5 GeV, miliardi di elettronvolt) prodotti dall’acceleratore CEBAF per colpire nuclei diversi, come i nuclei di carbonio, ferro e piombo, con numero di nucleoni e asimmetria neutroni-protoni via via crescente. Quando nella collisione con un nucleo l’elettrone colpisce una coppia correlata, sbalza dal nucleo i due nucleoni. Nell’esperimento, è stato possibile selezionare per la prima volta quegli eventi in cui si sono rivelati un neutrone e un protone contemporaneamente entrambi di alto impulso, e quindi provenienti da coppie protone-neutrone interagenti.

“Grazie a queste osservazioni, – spiega Marco Battaglieri, della sezione INFN di Genova che lavora a CLAS e ha preso parte allo studio – è stato mostrato che, mentre il numero di neutroni a basso impulso, ben descritti dal modello a shell, emessi dal nucleo nell’interazione con l’elettrone cresce per nuclei via via più asimmetrici, il numero di neutroni di alto impulso rimane pressoché costante”. “Ciò significa, – prosegue Battaglieri – che il numero di protoni di alto impulso cresce man mano che si considerano nuclei sempre più asimmetrici”. “La conclusione che si può trarre, quindi, è che la percentuale di protoni di alto impulso nei nuclei cresce con la densità di neutroni e, di conseguenza, l’energia cinetica media dei neutroni diminuisce in nuclei ricchi di neutroni a favore dell’energia portata dai protoni”, conclude Battaglieri.

Queste osservazioni sono, dunque, rilevanti per la comprensione di quei sistemi astrofisici estremi, come le stelle di neutroni, in cui il numero di protoni, pur essendo minoritario, si dimostra comunque responsabile della loro parte più energetica.

L’Italia al Jefferson Lab

Vi lavorano circa 70 ricercatori di 11 strutture INFN, tra Sezioni e Laboratori Nazionali, riuniti nella collaborazione JLAB12. I fisici dell’INFN ricoprono ruoli di responsabilità e coordinano la realizzazione di importanti sistemi di rivelazione e di identificazione delle particelle cariche e della nuova infrastruttura per lo studio della materia oscura leggera. Il Jefferson Lab, insieme al Brookhaven Laboratory, è uno dei due siti candidati a ospitare l’Electron-Ion Collider (EIC), che a livello mondiale rappresenta il futuro progetto dedicato allo studio delle proprietà dei protoni e neutroni e su cui, il 24 luglio scorso, la National Academy of Science (NAS) ha pubblicato un rapporto ribadendo la rilevanza e unicità del progetto. Il progetto EIC, del valore di un miliardo di dollari, è fortemente sostenuto dall’INFN, che ha avviato un lavoro preparatorio di networking e di R&D in vista della fase di sperimentazione.

 

In foto vista aerea del Jefferson Lab

 

PHYSICS PHOTOWALK 2018: ECCO LE FOTO ITALIANE FINALISTE

1 August, 2018 - 11:08

Si è chiusa la prima fase del Global Physics Photowalk, il concorso fotografico che consente a centinaia di fotografi professionisti e amatoriali in tutto il mondo di esplorare liberamente, per un giorno, un grande laboratorio di fisica e fotografare la fisica dietro le quinte.

All’edizione del 2018 hanno aderito i più importanti laboratori di fisica del pianeta e tra maggio e giugno hanno aperto le porte ai fotografi laboratori in Cina, Stati Uniti, Canada, Gran Bretagna, Italia, Svizzera, Francia ed Australia.

La prima fase del concorso prevede la selezione delle migliori foto di ogni laboratorio, che partecipano quindi alla competizione globale e saranno valutate da una giuria di esperti internazionali. Tra queste anche 12 fotografie, scattate nei quattro Laboratori Nazionali dell’INFN, scelte dalla giuria del photowalk italiano, costituita da una scienziata, Pia Astone della sezione INFN dell'Università di Roma "Sapienza", da un giornalista, Gianluca Dotti, collaboratore di Wired e da un fotografo, Luca Locatelli, collaboratore di National Geographic Magazine e di molte testate internazionali.

“Fotografare il dietro le quinte della tecnologia e della scienza è una sfida difficile, ma appassionante – ha commentato Luca Locatelli - Per me rappresenta un modo di gettare uno sguardo sul futuro, di raccontare quelle comunità e quei luoghi, dove l’umanità sta producendo innovazioni sostenibili e approntando gli strumenti, che cambieranno il mondo, così come è già avvenuto nel passato.”

Questa è la gallery delle 12 foto vincitrici della selezione italiana, che parteciperanno quindi alla selezione internazionale i cui vincitori saranno annunciati in autunno. Le prime due foto classificate saranno pubblicate sul prossimo numero della rivista Asimmetrie.

1° classificato, Micheletti Gianluca, Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN 2° classificato, Motta Enzo, Laboratori Nazionali del Sud dell'INFN 3° classificato, Riccioni Luca, Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN 4° classificato, Marzili Marco, Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN 5° classificato, Gualtieri Domenico, Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN 6° classificato, Coppola Federica, Laboratori Nazionali del Sud dell'INFN 7° classificato (parimerito), Salvadori Mirco, Laboratori Nazionali di Legnaro dell'INFN 7° classificato (parimerito), Mariani Fabio, Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN 9° classificato, Lombardi Anna, Laboratori Nazionali di Legnaro dell'INFN 10° classificato, Zuccaro Rosaria, Laboratori Nazionali del Sud dell'INFN 11° classificato, Ruzzini Stefano, Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN 12° classificato, Fabretti Giancarlo, Laboratori Nazionali di Legnaro dell'INFN

 

 

ERC: PREMIATO MEGANTE, PROGETTO DI RICERCA IN FISICA GRAVITAZIONALE

31 July, 2018 - 09:10

L’European Research Council (ERC) ha assegnato a Gabriele Rosi, ricercatore della sezione di Firenze dell’INFN un finanziamento ERC Starting Grant 2018 di 1,550 milioni di euro per una ricerca di fisica gravitazionale. Si tratta dello sviluppo del progetto quinquennale MEGANTE (MEasuring the Gravitational constant with Atom interferometry for Novel fundamental physics TEsts) che consiste nella realizzazione di un nuovo apparato sperimentale dedicato alla misura della costante gravitazionale. Il nuovo apparato avrà sensibilità superiore a quelli esistenti e sarà realizzato impiegando tecnologie quantistiche quali l’interferometria atomica. "La misura della costante gravitazionale è considerata in campo metrologico la più difficile da realizzare e, infatti, è la costante fondamentale conosciuta con la maggiore incertezza” commenta Gabriele Rosi, ricercatore della sezione di Firenze dell’INFN. “Molti gruppi di ricerca, utilizzando metodi “classici” quali pendoli e bilance di torsione, stanno tentando di spingere l’accuratezza relativa verso le 10 parti per milione (ppm)” conclude Rosi. L’idea del progetto MEGANTE nasce dall’esperienza maturata durante l’esperimento MAGIA dell’INFN e del Laboratorio europeo di spettroscopia non lineare (Lens) dell’Università di Firenze che ha misurato in modo diretto, per la prima volta al mondo, la curvatura del campo gravitazionale. MAGIA che usa come sonde di misura atomi in caduta libera, anziché oggetti meccanici macroscopici, ha raggiunto un’accuratezza notevole, ma sarà MEGANTE a tentare il salto di qualità.

L'INFN STABILIZZA 170 DIPENDENTI, TRA RICERCATORI, TECNOLOGI, TECNICI E AMMINISTRATIVI

27 July, 2018 - 13:53
Oggi, 27 luglio, il Consiglio Direttivo dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) ha approvato le graduatorie finali per l’assunzione a tempo indeterminato di 170 dipendenti, tra ricercatori, tecnologi, tecnici e amministrativi, consentita dalla Legge di Bilancio del 2018. Si è compiuto così l’atto formale che sancisce il via libera alla stabilizzazione di parte del personale che da anni lavora per l’ente con contratti a termine. I destinatari di contratto, che vengono a rappresentare complessivamente un aumento di circa il 9,5% dei dipendenti a tempo indeterminato dell’INFN, saranno assunti formalmente dal 1 ottobre 2018. L’importante passo è stato possibile grazie all’assegnazione del fondo destinato alle stabilizzazioni, sancito dalla Legge di Bilancio 2018, pari a poco più di 1 milione dal 2018 e 3,4 milioni dal 2019, per un totale di 4,4 milioni annui. A regime, il personale così assunto costerà 7,6 milioni di euro, impegnando l’Ente per un importo superiore al finanziamento ministeriale e relativo cofinanziamento. “Un passaggio importante per l’INFN: abbiamo potuto finalmente garantire stabilità ai contratti di personale che era ormai parte integrante dell’attività di ricerca dell’Ente e che per molti anni è stato penalizzato dalla miope politica del quasi azzeramento del turn-over”, è il commento di Fernando Ferroni, presidente dell’INFN, “Nel passato, la stessa politica ha impedito ai dipendenti che oggi stabilizziamo di partecipare a selezioni tramite concorso per posti a tempo indeterminato, una modalità di assunzione che resta nella nostra visione la strada maestra per entrare nel mondo della ricerca.”.

FERMILAB: APPROVATO IL PROGETTO PIP-II

25 July, 2018 - 10:06

Il Fermi National Acceleratory Laboratory (Fermilab), uno dei più importanti centri per la fisica delle particelle degli USA, ha registrato un importante traguardo. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha, infatti, formalmente approvato il progetto Pip-II (Proton Improvement Plan II) che prevede il potenziamento del sistema di acceleratori del laboratorio che saranno così in grado di generare un potentissimo fascio di neutrini. L'obiettivo di PIP-II è quello di produrre un fascio di protoni di oltre 1 megawatt, circa il 60 percento più alto rispetto ai complessi di acceleratori esistenti.

Il Progetto PIP-II è un passo cruciale per la realizzazione del futuro esperimento DUNE che sarà realizzato nella struttura sperimentale a lunga distanza (LBNF) progettata dal Fermilab. DUNE, a cui l’Italia partecipa in modo rilevante, rappresenterà il più grande esperimento sull’oscillazione dei neutrini mai costruito ed è l’esperimento con cui il laboratorio americano ambisce a posizionarsi come leader mondiale nella ricerca sui neutrini basata sugli acceleratori. L'opportunità di contribuire al PIP-II ha portato scienziati e ingegneri di tutto il mondo al Fermilab con importanti contributi da Italia, India Francia e Regno Unito, oltre che negli Stati Uniti. In particolare un team di ricercatori e tecnologi del laboratorio INFN LASA, guidato da Carlo Pagani sta lavorando sia sul disegno che sulla progettazione di due prototipi di cavità superconduttive che costituiranno i cruciali elementi innovativi del nuovo acceleratore PIP-II. Una parte di queste cavità sarà prodotta nel nostro paese con un rilevante ritorno in commesse di alto valore tecnologico per l’industria italiana.

Il contributo italiano al programma di fisica del neutrino

l'Italia attraverso l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha un peso considerevole sia dal punto di vista scientifico sia tecnologico sull'intero programma di fisica del neutrino. Oltre all’esperimento di lunga distanza DUNE, in cui lavora un gruppo di circa 30 ricercatori guidati da Sergio Bertolucci , l'INFN è il principale partecipante straniero al progetto di corta distanza SBN (Short Baseline Neutrino) in cui i neutrini vengono inviati al rivelatore Icarus ( trasportato negli USA dai Laboratori Nazionali del Gran Sasso) ad alcune centinaia di metri di distanza. Il gruppo di ricercatori che lavorano al Fermilab sul rivelatore Icarus è diretto dal premio Nobel Carlo Rubbia.

VISIONI DI SCIENZA, INFN E GSSI A CAMPUS PARTY ITALIA

18 July, 2018 - 15:33

L’INFN e il GSSI partecipano per la prima volta, con scienziati d’eccezione, all’edizione italiana di Campus Party, il festival internazionale dedicato alla tecnologia, all’innovazione e alla creatività, che apre oggi a Milano, rivolto soprattutto ai giovani. Previsti per l’edizione 2018 oltre 4.000 campuseros (i partecipanti di Campus Party che vivranno nel geek camping) e più di 15.000 visitatori giornalieri

Sarà il presidente dell’INFN, Fernando Ferroni ad aprire, domani 19 luglio alle 15.00, dal Main Stage di Campus Party, la partecipazione INFN al festival, con l’intervento dal titolo “Strategie di viaggio per terre inesplorate: la scienza visionaria”.

Venerdì 20 alle 11.00 sarà la volta di Luca Serafini, ricercatore della sezione INFN di Milano, con un talk dal Palco Science del festival, intitolato “Fotoni: dalle radiografie alle spade Jedi”e dedicato all’impiego scientifico e fantascientifico dei fasci laser. Nella stessa giornata di venerdì 20, salirà sul palco Science di Campus Party, alle 16.00, il rettore del Gran Sasso Science Institute Eugenio Coccia, con “Le onde gravitazionali e lo studio dell’universo oscuro”, un ricco racconto sulla nascita dell’astronomia multimessaggero e la ricerca che guarda al lato oscuro dell’universo.

Sabato 21 alle 11.00 sarà poi il turno di Guido Tonelli, che lavora all’esperimento CMS del CERN e che dal Main Stage racconterà le nuove sfide della fisica. Alle 16.00 chiuderà la partecipazione INFN Viviana Fafone, ricercatrice dell’esperimento Virgo, protagonista della prima rivelazione di onde gravitazionali, che dal palco Science di Campus party racconterà “La scoperta delle onde gravitazionali”.

Per tutta la durata del festival inoltre (18-22 luglio), Lorenzo Caccianiga, ricercatore della sezione INFN di Milano, condurrà il workshop “Reasearch Similator”, un laboratorio ludico sul metodo scientifico, basato sulla soluzione di un mistero scientifico, con l’uso di intuito, spirito d'osservazione, capacità di pensare fuori dagli schemi e metodo.

 

 

GIUSEPPE BATTISTONI SARA' IL NUOVO DIRETTORE DEL TIFPA

18 July, 2018 - 09:22

Giuseppe Battistoni è stato eletto direttore del TIFPA (Trento Institute for Fundamental Physics and Application), il centro nazionale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare istituito a Trento in collaborazione con l’Università di Trento, la Fondazione Bruno Kessler e l’Azienda Sanitaria per i Servizi Sanitari della Provincia di Trento. Battistoni entrerà in carica il prossimo 2 settembre, succedendo a Marco Durante, che ha diretto il centro per 3 anni, dall’aprile 2015.

“Sono onorato di essere stato chiamato a dirigere questo centro nazionale INFN. Il TIFPA è sicuramente una realtà unica nel suo genere, che può vantare una ormai lunga collaborazione di successo con l’Università di Trento, le realtà industriali trentine, con l’Azienza Sanitaria Provinciale e con altre agenzie di ricerca nazionali e internazionali, tra le quali spiccano ESA (European Space Agency) e ASI (Agenzia Spaziale Italiana). Il TIFPA rappresenta quindi per il territorio un’opportunità di grande importanza di crescita e sviluppo, nata anche grazie al lungimirante supporto alla ricerca da parte del governo locale provinciale” commenta Giuseppe Battistoni, futuro direttore del TIFPA.

“L’Ateneo ha un accordo quadro con l’INFN che vede coinvolti il Dipartimento di Fisica, il Dipartimento di Ingegneria industriale e il Centro di Biologia integrata. Salutiamo con piacere l’arrivo di Battistoni a cui rinnoviamo, quindi, l’interesse strategico dell’Ateneo nella collaborazione con il TIFPA per promuovere sia la scienza di base sia le sue applicazioni . In particolare il progetto legato alla protonterapia rimane strategico nella collaborazione con l’INFN” sottolinea Paolo Collini, rettore dell'Università di Trento.

Nato a Roma nel 1954, Giuseppe Battistoni è Dirigente di Ricerca INFN dal 2001 presso la Sezione di Milano. Ha iniziato la sua carriera scientifica nel 1982 presso i Laboratori Nazionali di Frascati partecipando a esperimenti di fisica delle particelle su acceleratori e lavorando allo sviluppo di rilevatori di particelle. Si è poi dedicato alla fisica delle particelle senza acceleratori contribuendo all'esperimento NUSEX al Monte Bianco sui temi del decadimento del nucleone, la fisica dei raggi cosmici ad alta energia e neutrini atmosferici. Successivamente ha contribuito all'avvio dell'attività sperimentale presso i Laboratori del Gran Sasso con l'esperimento MACRO. Trasferito alla Sezione INFN di Milano nel 1990, si è unito all'attività di ricerca e sviluppo per gli esperimenti al LHC al CERN. In particolare ha partecipato alla costruzione del calorimetro elettromagnetico ATLAS, continuando, allo stesso tempo, l'esperienza nella fisica delle astroparticelle presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Successivamente, ha anche partecipato all'esperimento ICARUS. Negli ultimi quindici anni ha lavorato all’applicazione della fisica nucleare e delle particelle alla medicina, con particolare attenzione al caso dell’adroterapia. In questo campo si occupa sia di sviluppo di simulazioni Montecarlo che di esperimenti su processi nucleari rilevanti per la terapia, partecipando a sviluppi di tecniche per il monitoraggio in vivo dei trattamenti. È stato direttore della Sezione INFN di Milano dal 2006 al 2012 e ha rivestito il ruolo di coordinatore del Comitato Tecnico Scientifico dell’INFN. È autore e coautore di centinaia di pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali.

IL TIFPA

Il Trento Institute for Fundamental Physics and Application è il centro nazionale dell’INFN dedicato alla ricerca in fisica delle particelle e allo sviluppo di tecnologie d’avanguardia nei settori della sensoristica, della ricerca spaziale, del supercalcolo e della biomedicina. Si tratta di una realtà unica in Italia per la capacità di integrare ricerca di base, trasferimento tecnologico e innovazione. Con sede a Trento, il TIFPA nasce dalla collaborazione tra l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), l’Università di Trento, la Fondazione Bruno Kessler e l’Azienda Provinciale per i Servizi Sanitari e si avvale di infrastrutture quali il Centro Materiali e Microsistemi, il centro di fisica teorica ECT di FBK e il nuovo acceleratore per la protonterapia oncologica gestito da APSS che sta attualmente trattando pazienti, anche pediatrici, con grande successo. www.tifpa.infn.it

IL CIELO IN UNA STANZA, AI LABORATORI INFN DI LEGNARO

16 July, 2018 - 09:31

Comprendere i processi che portano alla formazione dei nuclei pesanti all’interno delle fucine stellari: è questo uno degli affascinati temi cui stanno lavorando i ricercatori dell’INFN ai Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL). Grazie al complesso di acceleratori PIAVE (Positive Ion Accelerator for low VElocity ions) e ALPI (Acceleratore Lineare Per Ioni), due acceleratori lineari messi in sequenza, progettati e realizzati ai LNL sono, infatti, riusciti a produrre e accelerare per la prima volta un fascio di piombo 206 (206Pb) all’energia di 1,2 GeV (Gigaelettronvolt), facendolo poi interagire con un bersaglio di stagno 118 (118Sn), così da poter studiare in laboratorio i processi astrofisici che avvengono nel cosmo.

“Oltre all’importanza scientifica dell’esperimento, – sottolinea Diego Bettoni, direttore dei Laboratori di Legnaro – questo risultato corona uno sforzo importante sostenuto in questi anni dalla divisione acceleratori dei Laboratori INFN di Legnaro, che ha portato a buon fine un importante upgrade del complesso dei nostri acceleratori”.

I nuclei prodotti nella reazione piombo-stagno sono stati poi identificati grazie a PRISMA, uno speciale rivelatore appositamente progettato e costruito ai LNL per misurare con grande dettaglio alcune caratteristiche del processo di produzione di nuclei pesanti, come la distribuzione delle loro masse, la loro carica nucleare e l’energia di eccitazione.

“Nella reazione piombo-stagno – spiega Lorenzo Corradi, responsabile dell'esperimento PRISMA – abbiamo voluto studiare il processo di trasferimento di coppie di neutroni, ossia quel tipo di reazioni in cui multipli pari di neutroni vengono trasferiti da un partner all'altro, modificando in modo peculiare la composizione isotopica sia del proiettile, sia del bersaglio”. “L'importanza dell’esperimento sta nel fatto che questi processi, coinvolgendo appunto coppie di nucleoni, forniscono informazioni sulle correlazioni nucleone-nucleone, essenziali per comprendere le proprietà strutturali dei nuclei”, conclude Lorenzo Corradi.

Più in generale, l’utilizzo dei fasci di piombo e di ioni molto pesanti è importante per lo studio della popolazione di nuclei ricchi di neutroni. Lo studio dettagliato dei meccanismi di produzione di questi nuclei e delle loro proprietà è di grande rilievo per l'astrofisica e per i modelli di evoluzione delle stelle. In certe regioni della carta dei nuclidi è, infatti, molto forte la competizione fra il processo di decadimento beta, che genera nuclei verso la cosiddetta valle della stabilità (dove si collocano i nuclei più stabili, appunto), e il processo chiamato di “cattura rapida neutronica”, che porta alla formazione nelle strutture stellari, come per esempio nelle supernovae, di nuclei via via più ricchi di neutroni.

“Si tratta di un risultato importante – spiega Giovanni Bisoffi, responsabile della divisione acceleratori dei LNL – non solo dal punto di vista scientifico ma anche tecnologico: il fascio utilizzato per l’esperimento è stato generato in modo stabile da una sorgente a risonanza di ciclotrone (ECR) a 14.4 GHz, ed è stato poi accelerato grazie alle componenti superconduttive, che operano a -269 °C, di PIAVE e ALPI”. “L’utilizzo combinato dei due acceleratori ci ha consentito di raggiungere l’energia richiesta di 1,2 GeV (Giga elettronvolt, cioè miliardi di elettronvolt) con una elevata corrente di fascio (oltre i 90 nA, nano Ampere) per gran parte della misura, che è durata 10 giorni: le misure di fisica nucleare realizzate grazie a questi fasci di ioni piombo coronano uno sforzo importante sostenuto in questi anni dai tecnologi e dai tecnici della divisione acceleratori, che hanno migliorato sia le prestazioni sia il grado di affidabilità degli acceleratori superconduttivi”, conclude Bisoffi.

Molte delle innovazioni e dei potenziamenti che sono stati realizzati agli acceleratori sono funzionali anche all’impiego di ALPI per i fasci di particelle esotici di SPES (Selective Production of Exotic Species), il futuro progetto multidisciplinare in costruzione ai Laboratori di Legnaro: si tratta di un apparato altamente innovativo che riuscirà a generare e ad accelerare nuclei non stabili su bersagli fissi. SPES aprirà la strada a importanti ricerche di fisica di base, come lo studio di reazioni nucleari e di isotopi nucleari ancora poco conosciuti, e al contempo consentirà l’impiego in altri settori, come la produzione di radiofarmaci, utili per curare alcune forme tumorali per le quali altri trattamenti sono meno efficaci.

 

 

FISICA E BENI CULTURALI: A ROMA L'EVENTO DI LANCIO DI CHNET

10 July, 2018 - 09:00

Si è svolto a Roma, ieri lunedì 9 luglio, l’evento di lancio di CHNet-Cultural Heritage Network, la rete dedicata ai beni culturali dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare organizzato, in collaborazione con il Ministero dei Beni e delle Attività Culturali e del Turismo, nella sede del Collegio Romano del Mibact presso il salone Spadolini. L’evento è stato l’occasione per fare il punto sulle esperienze, le tecnologie e le competenze maturate in oltre trent’anni di attività nel settore multidisciplinare della fisica applicata ai beni culturali, dove decisivo è sempre stato il dialogo e la collaborazione fra la ricerca e la tutela e l’operatività delle strutture del MiBACT. Analisi, Ricerca, Training e Sostenibilità (ARTS) sono le sezioni di presentazione in cui si è articolato il convegno e che ripercorrono le linee di sviluppo della rete CHNet. Dall’ANALISI all’avanguardia al servizio di musei, soprintendenze, archivi, luoghi della cultura pubblici e privati alla RICERCA multidisciplinare e di frontiera per essere sempre più competitivi e riconoscibili a livello internazionale non solo per le bellezze del nostro patrimonio ma anche per le tecnologie e l’innovazione con cui sono conservate, tutelate, valorizzate e fruite. Dall’ALTA FORMAZIONE per rispondere alla sempre maggiore richiesta di competenze trasversali, alle attività di PUBLIC ENGAGEMENT per grandi e piccoli. La giornata si è chiusa affrontando il tema della SOSTENIBILITA’ dell’attività della rete CHNet che si svolge in collaborazione con gli attori del settore e nel contesto nazionale e internazionale e per cui è cruciale la collaborazione fra INFN e il Grant Office del MiBACT, l’ufficio di supporto per l’attrazione di investimenti sia pubblici sia privati a favore delle attività legate al patrimonio culturale e alla produzione artistica, che opera presso il Servizio del Segretariato Generale. A conclusione della giornata si è tenuta una tavola rotonda a cui hanno partecipato i diversi attori pubblici e privati che operano nei beni culturali.

La fisica per l’arte: una storia lunga trent’anni

Ormai da più di trent’anni l’INFN utilizza i risultati della ricerca fondamentale per trasferire nel settore applicativo dei beni culturali le tecnologie più all’avanguardia per l’analisi non invasiva dei materiali del patrimonio culturale: datazioni C14, termoluminescenza, analisi chimico-fisiche elementari e molecolari dei materiali, imaging, radiografie e tanto altro. Competenze e tecniche che sono state sviluppate grazie a un approccio multidiscipliare e una collaborazione molto fruttuosa con archeologi, restauratori, storici dell’arte, architetti, esperti ed operatori del settore e in particolare del Ministero dei Beni e delle Attività Culturali e del Turismo. Un connubio fra arte e scienza che risponde alle esigenze di conservazione, restauro, tutela, valorizzazione del nostro patrimonio culturale. Numerosi sono stati i risultati eccellenti raggiunti nel tempo e le iniziative a guida italiana dal respiro internazionale. Come MACHINA, un progetto ambizioso e unico al mondo per la costruzione di un acceleratore portatile per lo studio dei materiali dei beni culturali, la cui realizzazione è possibile grazie a un finanziamento di circa due milioni di Euro da parte del Ministero dell’Istruzione dell’Università e della Ricerca. MACHINA verrà progettato e sviluppato da INFN in collaborazione con l’Opificio delle Pietre Dure di Firenze del MiBACT e con il coinvolgimento del CERN per poi essere funzionante presso i laboratori dell’Opificio delle Pietre Dure di Fortezza da Basso in Firenze, pronto per essere trasportato nei musei e nei luoghi di cultura per l’analisi delle opere d’arte.