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DA ATLAS LA MISURA PIÙ PRECISA A LHC 
DEL BOSONE W, SCOPERTO DA RUBBIA

12 February, 2018 - 15:59

La collaborazione ATLAS ha pubblicato su European Physical Journal C la prima misura di alta precisione eseguita al Large Hadron Collider (LHC) del CERN della massa del bosone W, scoperto da Carlo Rubbia e Simon van der Meer. Il valore della massa del W (80370±19 MeV), ottenuto dall’esperimento ATLAS in collisioni protone-protone a 7 TeV, è in accordo con le previsioni del Modello Standard delle particelle e con le misure già ottenute al LEP, il grande collisore di elettroni e positroni che ha preceduto LHC al CERN, e al Tevatron, il precedente acceleratore al laboratorio Fermilab negli Stati Uniti.

“La massa del bosone W è stata ricostruita indirettamente tramite le proprietà cinematiche dei suoi prodotti di decadimento: un leptone carico e un neutrino, che secondo la teoria sono dipendenti dal valore della massa del W”, spiega Marina Cobal, coordinatore INFN dell’esperimento ATLAS.

La misura, che conferma le altissime prestazioni di ATLAS, deriva da circa 14 milioni di bosoni W rivelati dall’esperimento in un solo anno, il 2011, quando LHC funzionava all’energia di 7 TeV. La misura si basa su un’accurata calibrazione del rivelatore e sulla modellazione teorica della produzione del bosone W. Queste informazioni sono state ottenute attraverso lo studio di eventi contenenti un bosone Z e diverse altre misurazioni accessorie. Data la complessità dell’analisi, ci sono voluti quasi 5 anni affinché la collaborazione ATLAS riuscisse a raggiungere questo nuovo risultato.

“Ottenere una simile precisione con un solo anno di dati del Run 1 di LHC ci permette di avere fiducia nella nostra capacità di migliorare la conoscenza del Modello Standard e cercare segnali di nuova fisica anche attraverso questo tipo di misurazioni”, sottolinea Cobal.

Il bosone W è una particella elementare che, insieme al bosone Z, è mediatrice dell’interazione debole, una delle quattro forze fondamentali che governano la materia nel nostro universo. È anche una delle particelle più pesanti tra quelle note. La sua scoperta, realizzata da Carlo Rubbia e Simon van der Meer nel 1983 al CERN con l’acceleratore SPS (Super Proton Synchrotron) dove erano installati gli esperimenti UA1 e UA2, ha portato l’anno successivo al premio Nobel per la fisica. Il Modello Standard permette di prevedere la massa del W con una precisione che supera addirittura quella delle attuali misure dirette. Nonostante le proprietà del bosone W siano state studiate per più di 30 anni misurarne la massa con elevata precisione è, infatti, ancora una sfida. Misurare la massa del bosone W è fondamentale, tra le altre cose,  per comprendere meglio il bosone di Higgs, perfezionare le misure del Modello Standard e testarne la coerenza complessiva. Ulteriori analisi del grande campione di dati di LHC ad oggi disponibile permetteranno di effettuare questa misurazione con accuratezza e precisione ancora maggiori nel prossimo futuro.

Il paper

 

 

 

CERN, ROBERTO CARLIN ELETTO COORDINATORE DI CMS: TRIPLETTA DI ITALIANI ALLA GUIDA DEI GRANDI ESPERIMENTI DI LHC

9 February, 2018 - 15:19

L’italiano Roberto Carlin, ricercatore all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e professore all’Università di Padova, è stato eletto nuovo spokesperson di CMS, e guiderà quindi l’esperimento che, assieme ad ATLAS, ha consentito la scoperta del famoso bosone di Higgs per due anni, da settembre 2018 quando raccoglierà il testimone dall’americano Joel Butler, ad agosto del 2020.

“È un onore essere scelto a coordinare una collaborazione così grande e importante, con tremila scienziati provenienti da ogni parte del mondo, – commenta Roberto Carlin – e ritengo che la mia elezione sia una conferma dell’eccellenza della fisica italiana, che nella collaborazione ha un ruolo determinante”. “Il nostro esperimento si trova ora di fronte a notevoli sfide, – prosegue Carlin – dovendo contemporaneamente acquisire l’enorme mole di dati fornita dalle eccellenti prestazioni dell’acceleratore LHC del CERN, analizzarli a fondo, e iniziare un progetto molto ambizioso di upgrade che è nelle fasi conclusive di approvazione”. “Dopo più di dieci anni di lavoro a CMS, posso dire che conosco bene le straordinarie capacità della nostra collaborazione, e non ho dubbi che il coinvolgimento di tutte le persone da ogni istituto e paese ci consentirà di portare a termine con successo i nostri progetti”, conclude Roberto Carlin.

Con l’elezione di Carlin sale a tre su quattro il numero degli italiani a capo dei grandi esperimenti al Large Hadron Collider del CERN: oltre a Carlin a capo di CMS attualmente ci sono, infatti, Federico Antinori alla guida di ALICE e Giovanni Passaleva di LHCb, oltre a Simone Giani che coordina la collaborazione TOTEM, uno degli esperimenti più piccoli, rispetto ai quattro giganti, ma altrettanto determinanti per i risultati che il CERN sta ottenendo nella comprensione dell’universo dell’infinitamente piccolo. Ma non solo: oltre alla tripletta nazionale c’è anche particolare motivo di orgoglio per la sezione INFN di Padova, di cui sono ricercatori sia Roberto Carlin sia Federico Antinori.

Roberto Carlin è ricercatore INFN e professore ordinario di fisica presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova. Ha iniziato l’attività scientifica nei primi anni ’80 al CERN con l'esperimento PS170, e ai Laboratori INFN di Frascati con Fenice. A queste attività di ricerca, è quindi seguito un lungo periodo all’esperimento ZEUS, a DESY, ad Amburgo, dove ha lavorato alla progettazione, costruzione e messa in servizio del rilevatore di muoni, del suo trigger e dell’acquisizione dati. In seguito, Carlin ha ricoperto i ruoli di coordinatore del trigger dell'esperimento, project manager per la costruzione di un nuovo rivelatore di vertice e infine vice-spokesperson della collaborazione. Membro di CMS dal 2005, Roberto Carlin ha contribuito all'installazione e la messa in funzione del rivelatore di muoni, e alla gestione delle prime fasi di presa dati. Dal 2012 al 2015 è stato coordinatore del trigger di CMS, e da settembre 2016 è vice-spokesperson della collaborazione.

 

 

LHC: TOTEM POTREBBE AVER TROVATO 
LE PRIME PROVE DELL’ESISTENZA DELL’ODDERONE

7 February, 2018 - 17:02

I ricercatori dell’esperimento TOTEM, che vede un'importante partecipazione dell'INFN, condotto al Large Hadron Collider (LHC) del CERN, hanno trovato nei loro dati evidenza della possibile esistenza di una particella, che era stata ipotizzata negli anni ’70 del secolo scorso e allora chiamata Odderone. “Lo scambio di tale particella tra protoni – spiega Nicola Turini, della sezione INFN di Pisa e dell’Università di Siena, vice-responsabile della collaborazione TOTEM – è uno dei possibili modi, mai osservato finora, in cui i protoni interagiscono senza rompersi, e questa nostra nuova misura potrebbe effettivamente rappresentarne la prima prova sperimentale”.

Nell’anello sotterraneo lungo 27 km di LHC, gli scienziati accelerano e fanno scontrare fasci di protoni per vedere che cosa accade in queste collisioni. In particolare, l’esperimento TOTEM studia le collisioni elastiche, cioè le collisioni in cui i protoni non si spaccano, ma interagiscono tra di loro scambiandosi particolari aggregati di gluoni (le particelle mediatrici della forza nucleare forte). TOTEM studia cioè i processi di scattering e di assorbimento nelle collisioni elastiche tra i protoni e, poiché gli angoli di scattering in queste collisioni sono estremamente piccoli, i rivelatori di TOTEM, che si estendono per oltre 400 metri nel punto di interazione condiviso con CMS, sono posizionati a oltre 200 metri su ciascun lato, e devono stare a distanze submillimetriche dal fascio di protoni di LHC.

Questi processi di interazione tra protoni sono descritti da un parametro, detto rho. La variazione del parametro rho con l’energia delle collisioni dà indicazione dei diversi “modi” in cui i protoni possono interagire elasticamente, e delle differenze delle collisioni tra protoni e antiprotoni. La misura di TOTEM del parametro rho è la più precisa che sia mai stata realizzata ed è anche la prima misura di rho all’energia record di 13 TeV di LHC. Essa dimostra che il valore di rho è significativamente minore di quello atteso in base alle attuali conoscenze e, grazie alla precisione della misura, è stato possibile osservare per la prima volta altri modi di interazione dei protoni. Finora erano stati osservati i modi in cui i protoni interagiscono tra di loro elasticamente scambiandosi un numero pari di gluoni aggregati.

Secondo diverse pubblicazioni teoriche, TOTEM ora avrebbe osservato l’interazione tra protoni che prevede lo scambio di un numero dispari di gluoni aggregati, una possibilità prevista dalla cromodinamica quantistica (QCD), e descritta negli anni ’70 come particella con il nome di Odderone. In tal caso, il risultato di TOTEM avrebbe anche implicazioni sulla possibile osservazione da parte di altri esperimenti di un particolare tipo (spin=1) delle cosiddette glueball (sfere di gluoni), particelle composte unicamente di gluoni, estremamente difficili da misurare ma anch’esse previste dalla QCD.

Altre pubblicazioni teoriche mostrano che, nel caso in cui questa interpretazione non fosse corretta, allora il risultato di TOTEM rappresenterebbe la prima evidenza sperimentale che, oltre le energie raggiunte da LHC, la probabilità di interazione tra protoni cresce con l’energia meno rapidamente del previsto. Questo avrebbe implicazioni anche sulla progettazione dei futuri acceleratori di particelle. “In entrambe queste possibilità – nota Angelo Scribano, della sezione INFn di Pisa, chairman del TOTEM Collaboration Board – i risultati di TOTEM, approvati e pubblicati dal CERN come preprint, portano un contributo determinante alla conoscenza di questi fenomeni e ne spingono la frontiera ben oltre lo stato attuale”.

Attualmente i ricercatori dell’esperimento stanno analizzando una imponente mole di dati, raccolti nel 2015 unicamente da TOTEM grazie all’upgrade del sistema di acquisizione online (DAQ), finanziato in gran parte dall’INFN: questo nuovo studio permetterà di portare nuova luce sui diversi aspetti teorici. “Quando abbiamo accettato la sfida di aumentare di oltre 50 volte la capacità del sistema di acquisizione dati potevamo solo sperare che ciò potesse avere un tale impatto di fisica”, sottilinea Francesco Cafagna, della sezione INFN di Bari e responsabile nazionale INFN per l’esperimento TOTEM.

La collaborazione scientifica TOTEM conta circa 100 fisici provenienti da circa 20 Istituti di 8 Paesi tra Europa, Stati Uniti e Russia.

 

 

COMPUTING: PARTONO I NUOVI PROGETTI SU CLOUD E BIG DATA

1 February, 2018 - 09:00

Si è recentemente svolto a Bologna il kick-off meeting congiunto che ha segnato l'avvio dei due progetti, finanziati dalla Commissione Europea nell’ambito del programma Horizon 2020, su calcolo distribuito e big data, eXtreme Data Cloud e DEEP-Hybrid DataCloud, che vedono entrambi un'importante partecipazione dell'INFN. Questi due progetti, insieme al progetto europeo EOSC-hub, costituiscono la prosecuzione e l’estensione del progetto INDIGO-DataCloud che si è concluso il 30 settembre 2017.

Durante il kick-off meeting sono anche state discusse le possibili relazioni tra i tre progetti, nell’ottica di realizzare tutte le possibili sinergie e fornire servizi utili ed efficaci per la costruzione della European Open Science Cloud (EOSC), un’infrastruttura fortemente voluta dalla Commissione Europea per la condivisione di dati e servizi al servizio della scienza.
Nel contesto della EOSC, il progetto INDIGO-DataCloud, coordinato dall’INFN, ha realizzato una serie di componenti software che facilitano l’utilizzo da parte di numerose e diverse comunità scientifiche di una infrastruttura Cloud ibrida, costituita cioè da risorse pubbliche e private. Il successo di questo progetto è testimoniato sia dalla valutazione dei revisori europei, che gli hanno attribuito un giudizio di “eccezionale”, sia dal fatto che in H2020 sono stati approvati i tre progetti menzionati, che di fatto ne costituiscono la prosecuzione e ne garantiscono la diffusione e lo sfruttamento dei risultati.

Il progetto EOSC-hub, coordinato dalla EGI Foundation, è iniziato ufficialmente il 1° gennaio 2018. EOSC-hub, attraverso un Consorzio costituito da 100 partner provenienti da più di 50 nazioni, connette un grande numero di fornitori di servizi sia nazionali che internazionali attraverso un sistema di integrazione e gestione della futura EOSC, chiamato “Hub”. Esso funge da punto di contatto centrale tra i ricercatori europei e i fornitori di servizi informatici innovativi e consente di individuare e utilizzare una grande varietà di servizi per la cosiddetta “data-driven research”.
Attraverso l’Hub, che ha l’esplicito scopo di ridurre la frammentazione dei tanti servizi scientifici ICT oggi esistenti in Europa, diversi fornitori sia di servizi informatici sia di tecnologie provenienti inizialmente dalla Federazione EGI, da EUDAT e dal progetto INDIGO-DataCloud, ma successivamente anche da altre infrastrutture di ricerca europee rilevanti, verranno interconnessi per fornire un catalogo comune di servizi e dati per la ricerca.
Per i ricercatori questo significa avere accesso a un vasto insieme di servizi di supporto alla loro ricerca e alla collaborazione con altre discipline scientifiche a livello internazionale.
L’INFN è uno dei partner principali del progetto e, oltre al supporto per numerose componenti sviluppate nel progetto INDIGO-DataCloud, contribuisce a varie attività strategiche, tra cui la responsabilità del coordinamento tecnico.

Il progetto eXtreme Data Cloud (XDC) è coordinato dall’INFN. Il suo consorzio affianca fornitori di tecnologie con esperienza riconosciuta nello sviluppo software e grandi comunità di ricerca appartenenti ad un ampio spettro di discipline scientifiche: Scienze della Vita e Biodiversità, Ricerche Cliniche, Astrofisica, Fisica delle Alte Energie e Fisica con Fotoni.
Queste comunità forniranno casi d’uso reali e requisiti eterogenei per la gestione delle grandi quantità di dati prodotti alla scala estrema richiesta dai moderni esperimenti scientifici.
Continuando le attività di INDIGO-DataCloud nello sviluppo di interfacce utente user-friendly, sia per l’accesso tramite il web sia attraverso strumenti mobile, XDC svilupperà soluzioni “intelligenti” da integrare sugli attuali servizi di data management per venire incontro alle necessità di varie comunità scientifiche e con lo scopo di realizzare a livello Europeo una infrastruttura computazionale più flessibile ed efficiente.  L’obiettivo di XDC è, in particolare, lo sviluppo di tecnologie scalabili per federare risorse di storage distribuite a livello mondiale e la gestione dei dati nelle e-infrastrutture di nuova generazione, quali quelle che verranno create sotto l’egida della European Open Science Cloud (EOSC), dell’infrastruttura europea High Throughput Computing EGI e della Worldwide LHC Computing Grid (WLCG).
 
Il progetto DEEP-Hybrid DataCloud (DEEP) è coordinato dal maggiore ente di ricerca spagnolo, il Consejo Superior de Investigaciones Cientìficas (CSIC), e ha come obiettivo lo sviluppo e l’implementazione di tecnologie che consentano un accesso facile e trasparente a risorse eterogenee in ambito sia Cloud sia High Performance Computing. DEEP si basa sui risultati delle attività di sviluppo del progetto INDIGO-DataCloud, focalizzandosi sulle tecnologie a supporto dei requisiti per l’analisi di grandi moli di dati, che oggi avvengono primariamente in ambienti tipicamente HPC ma con grande difficoltà e con poca portabilità. In particolare, si porrà l’attenzione al supporto di hardware specializzato, quale ad esempio GPU, Infiniband e altre tecnologie simili. L’obiettivo è rendere automatizzato lo sviluppo e la messa in produzione in diversi contesti applicativi di strumenti per il Deep Learning e il Machine Learning. L’INFN coordinerà il gruppo di lavoro che ha come obiettivo l’implementazione dello strato Platform as a Service (PaaS) del progetto, ma contribuirà anche all’implementazione dello strato Infrastructure as a Service (IaaS). L’INFN sarà anche coinvolto in maniera importante nell’attività che ha come obiettivo rendere disponibili “a servizio” i framework per l’analisi di big data attraverso tecnologie di Machine Learning e Deep Learning.

 

[Fabio Pisa Photography]

 

STAVROS KATSANEVAS E ANTONIO MASIERO AI VERTICI 
DELLO EUROPEAN GRAVITATIONAL OBSERVATORY

31 January, 2018 - 11:27

Cambio ai vertici dello European Gravitational Observatory EGO: Stavros Katsanevas e Antonio Masiero assumono, rispettivamente, il ruolo di direttore e presidente del Council di EGO. Dopo sette anni si è, infatti, concluso il mandato di Federico Ferrini come direttore del consorzio EGO, fondato dall’INFN e dal francese CNRS, che gestisce l’interferometro per onde gravitazionali Virgo.

“È stato un periodo complesso e ricco di sfide - commenta Federico Ferrini - che è stato coronato, con grande soddisfazione per tutti noi, dal successo raggiunto da Advanced Virgo nell’agosto 2017, quando il nostro interferometro ha intercettato per la prima volta le onde gravitazionali”. “Siamo riusciti a portare a compimento una straordinaria impresa scientifica e tecnologica, che ha segnato la nascita dell’astronomia gravitazionale e dell’astronomia multimessaggerao: LIGO e Virgo sono il solido nucleo di questa nuova scienza, a dimostrazione del valore e dell’efficacia della collaborazione internazionale e delle grandi infrastrutture di ricerca di impatto globale”, conclude Ferrini.
Ferrini, che ha dunque guidato EGO in un periodo durante il quale si sono svolti i lavori di potenziamento della configurazione Advanced dell’interferometro e si è raggiunto il fondamentale obiettivo scientifico della prima rivelazione delle onde gravitazionali, passa ora il testimone a Stavros Katsanevas.

“Mi sento privilegiato e onorato di ricevere da Federico la direzione di EGO in tempi così entusiasmanti”, commenta il nuovo direttore Stavros Katsanevas. “Lo straordinario traguardo raggiunto da EGO-Virgo – prosegue Katsanevas – ha rappresentato un successo non solo per il settore delle onde gravitazionali, ma per l'intero ambito della fisica astroparticellare, realizzando le raccomandazioni chiave della roadmap APPEC”. “Il periodo è tanto delicato quanto eccitante: Virgo e LIGO entrano nell’‘era dell'osservazione’, dove la stabilità di funzionamento degli interferometri per lunghi periodi di tempo sarà un obiettivo importante, così come l'aumento della loro sensibilità”. “Arriva anche un entusiasmante periodo di definizione dei possibili aggiornamenti a medio termine di Advanced Virgo, e l’inizio della progettazione di un interferometro di terza generazione, l'Einstein Telescope, in un contesto globale”, conclude Katsanevas.

Alla guida del Council di EGO, che è l’organo decisionale del consorzio, siederà invece Antonio Masiero, che assume il ruolo di presidente, prendendo il posto di Berrie Giebels.
“Presiedere in questo momento il Council di EGO rappresenta un impegno importante ed eccitante”, commenta Antonio Masiero, vicepresidente dell’INFN. “La roadmap di APPEC per la fisica astroparticellare europea 2017-2026 – prosegue Masiero – sottolinea che l’aggiornamento di Advanced Virgo e la fase di R&D dell’interferometro sotterraneo ET pongono l’Europa al centro della futura infrastruttura di ricerca globale operante nel campo dello studio delle onde gravitazionali e dell’astrofisica multi messaggero”. “La sfida per EGO sarà portare l’osservatorio gravitazionale europeo a giocare un ruolo di primo piano nell’ambito di tale infrastruttura globale, promuovendo e valorizzando le grandi risorse umane, scientifiche e tecnologiche della scienza europea in questo vitale settore di ricerca”, conclude Masiero.

Antonio Masiero è vicepresidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, presidente di APPEC e professore di fisica teorica all'Università di Padova. È stato professore alla SISSA di Trieste e direttore della Sezione INFN di Padova. Si occupa di fisica teorica in un campo di ricerca che si estende dalla fisica delle particelle alla fisica astroparticellare, con particolare attenzione alle indagini sulla fisica oltre il Modello Standard particellare. Ha svolto attività di ricerca all’Università di Ginevra, al CERN e al Max Planck Institut di Monaco ed è stato assistant professor alla New York University.
 

Stavros Katsanevas è professore all’Università Paris Denis-Diderot, ha lavorato al Fermilab e al CERN, ha fatto parte delle Collaborazioni scientifiche per lo studio dei neutrini di OPERA ai Laboratori INFN del Gran Sasso, e dell’osservatorio sottomarino NESTOR. Nel corso della sua carriera ha ricoperto molti ruoli manageriali di rilievo, tra cui vicedirettore dell’IN2P3/CNRS, è stato coordinatore di ASPERA, il primo network europeo di fisica astroparticellare, e primo presidente di APPEC, direttore del Laboratorio APC a Parigi, dal 2007 è tra i primi ricercatori del KAVLI Institute di Tokyo. Inoltre, dal 2017 è direttore esecutivo della Fondation pour la Recherche et la Formation de la Physique de l’Universe di Parigi. È stato presidente di AUGER, del Council dell’Instituto di Fisica de Altes Energias di Barcelona, e del Council di EGO.



 

 

 

FERMI VINCE PER LA QUARTA VOLTA IL BRUNO ROSSI PRIZE

22 January, 2018 - 15:37

Quarta “statuetta” per Fermi Gamma-ray Space Telescope. Il satellite della NASA, dedicato allo studio delle radiazioni più energetiche dell’universo, e che conta su una fondamentale partecipazione italiana, con l'INFN, l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), è stato insignito per la quarta volta del Bruno Rossi Prize.
Occasione per darne annuncio, come di consueto, l’annuale congresso dell’American Astronomical Society (AAS) appena conclusosi.
Il Premio Bruno Rossi della High Energy Astrophysics Division è il più ambito nel campo dell’astrofisica delle alte energie e viene dato in riconoscimento di un risultato di grande rilevanza, con particolare riferimento alle ricerche più recenti e originali.
Nello specifico, il premio nel 2018 è andato a Colleen Wilson-Hodge del Fermi-GBM team per "la scoperta di emissione di raggi gamma coincidenti con le onde gravitazionali prodotte dalla coalescenza di stelle di neutroni. Questo ha permesso di confermare che i gamma-ray burst ‘corti’ sono prodotti dalla coalescenza di stelle di neutroni e di attivare una campagna di osservazione multimessegner mondiale”.
“Oltre che al GBM – osserva Patrizia Caraveo, responsabile INAF per la missione - il premio Bruno Rossi 2018 è un riconoscimento agli sforzi della comunità astronomica che si è impegnata a fondo nella ricerca delle controparti elettromagnetiche delle onde gravitazionali. Mentre il LAT era spento nel momento della rivelazione del segnale visto dal GBM (il satellite stava entrando nella South Atlantic Anomaly e il LAT viene spento prima del GBM), gli astronomi non si sono fatti cogliere impreparati. Grazie alle strategie osservative ottimizzate nel corso degli ultimi anni, INAF è stato in prima fila nello studio della controparte, sia con dati di telescopi a Terra, sia con osservazioni dallo spazio. Non dimentichiamo il ruolo importantissimo giocato da Integral e, più tardi, da SWIFT. Spero che, alla prossima occasione, anche il LAT, insieme al nostro AGILE, possano partecipare alla caccia".
Con questo premio la missione Fermi, che proprio quest’anno festeggia il suo decennale, ha collezionato ben quattro Bruno Rossi Prize.
I tre premi precedenti (https://head.aas.org/rossi/rossi.prize.html) hanno riconosciuto risultati ottenuti utilizzando dati del LAT (Large Area Telescope) di cui due per merito del team LAT e dei suoi membri (premio al team del LAT e premio a Roger Romani e Alice Harding) e uno per merito di ricercatori esterni ai team (premio a Finkbeiner et al). Il premio di quest’anno va invece al team che gestisce il GBM (Gamma-ray Burst Monitor), fondamentale strumento per lo studio dei lampi gamma e dei fenomeni transienti nell’Universo.
“Il quarto premio Bruno Rossi a una sola missione è un risultato senza precedenti”, commenta Elisabetta Cavazzuti, responsabile per ASI della missione Fermi e attuale Analysis Coordinator della collaborazione Fermi-LAT. “Di particolare rilevanza tra essi è quello assegnato a ricercatori che non sono parte dei team LAT e GBM. I dati di Fermi sono pubblici appena toccano terra, gli scienziati dei team devono controllare gli strumenti, sviluppare il software per l’analisi dati e la loro disseminazione e in contemporanea produrre lavori scientifici di alto livello. Tutto in parallelo ai loro colleghi non membri dei team che devono essere messi in condizione di usare i dati di Fermi nel miglior modo possibile. La vincita del premio da parte di questi ultimi è anche un riconoscimento al lavoro fatti dai team e alle Agenzie che hanno saputo mettere a disposizione di tutti un lavoro di oltre 20 anni. Centri come lo Space Science Data Center dell’ASI sono stati critici in questa disseminazione e supporto agli scienziati di tutto il mondo. Per una Agenzia questo è un ritorno enorme dei fondi e tempo investiti e dimostra come il lavoro portato avanti dall’ASI non sia fatto per pochi ma per tutta la comunità”.
“Siamo sempre più intrigati dalle potenzialità che l’osservatorio Fermi continua a offrire nell’aprire nuovi percorsi di scienza e nell’unire comunità diverse” aggiunge Luca Latronico responsabile INFN per la missione Fermi. “Siamo orgogliosi che proprio i continui sforzi della nostra collaborazione nella progettazione, integrazione e operazione del satellite consentano a una vastissima comunità scientifica di allargare l’orizzonte delle nostre conoscenze. Questo quarto premio Rossi riconosce a Fermi il suo ruolo chiave nelle osservazioni dei lampi gamma, testimoni di cataclismi cosmici di grande rilevanza per la comprensione dell’evoluzione dell’Universo. E riconosce soprattutto la continua capacità della collaborazione Fermi di consolidare interessi comuni tra settori scientifici storicamente distinti. Questa volta, infatti, premia l’incontro tra la moderna comunità astrofisica, rappresentata in tutte le sue lunghezze d’onda, e gli osservatori astroparticellari degli altri messaggeri, dai neutrini ai raggi cosmici, diretti dalle magistrali osservazioni degli interferometri di onde gravitazionali”.
In particolare, le tre aree, a guida italiana, che hanno contribuito a rendere possibili questi risultati sono: lo strumento LAT, di cui la comunità italiana ha costruito il Tracker; il coordinamento delle analisi, con circa metà dei coordinatori dei Science Group che sono italiani e un LAT Analysis Coordinator italiano ogni 2 anni [Nicola Omodei (INFN), Gino Tosti (Uni PG), Luca Latronico (INFN), Luca Baldini (Uni Pisa), Elisabetta Cavazzuti (ASI)]; infine l’infrastruttura di sviluppo software (con un cruciale contributo del Space Science Data Center dell’ASI) e il monitoring dello strumento e della qualità dei dati, gestita da italiani e di responsabilità INFN.

 

 

RACCONTO COSMICO Spazio, materia e gravità nell’ evoluzione dell’universo

20 January, 2018 - 11:04

Speciale GiovedìScienza – Teatro Colosseo sabato 20 gennaio 2018 - ore 17:30

RACCONTO COSMICO Spazio, materia e gravità nell’ evoluzione dell’universo con i fisici dell'Istituto Na zionale di Fisica Nucleare Viviana Fafone, Fernando Ferroni e Antonio Masiero conduce Neri Marcorè L'incontro rientra fra gli eventi collaterali legati alla mostra "L'infinita curiosità. Un viaggio nell'universo in compagnia di Tullio Regge" organizzata dal Sistema Scienza Piemonte.

Parole, immagini e musica per un viaggio nei più a ffascinanti misteri della fisica contemporanea. È il “Racconto cosmico”, protagonista dello Speciale GiovedìScienza in programma sabato 20 gennaio alle 17:30 al Teatro Colosseo (in Via Madama Cristina 71, Torino) , con Neri Marcorè conduttore d’eccezione.

Un’occasione per ripercorrere l’ intera evoluzione dell’universo - scoprendo la sua struttura di oggetti visibili e invisibili - insieme a tre studiosi d’eccellenza : Fernando Ferroni e Antonio Masiero, Presidente e Vicepresidente dell’Isti tuto Nazionale di Fisica Nucleare , e Viviana Fafone , ricercatrice della collaborazione internazionale VIRGO. Guidati dal brio di Neri Marcorè , accompagnati dai disegni animati di Luca Ralli (illustratore, tra gli altri, di alcuni libri di Stefano Benni) e dal pianoforte di Umberto Petrin (tra i maggiori pianisti e improvvisatori europei), i dialoghi tra i protagonisti ripercorrono l’intera evoluzione dell’universo, alternandosi nel racconto alla voce narrante dell’attrice Maria Giulia Scarcella (tra le vincitrici del premio SIAE 2014 e nel 2015 del premio AFAM "Claudio Abbado”).

Un viaggio tra la materia oscura e le altissime energie delle particelle accelerate nei grandi acceleratori, la relatività di Einstein e le onde gravitazionali, fino alla straordinaria finestra aperta sull’universo dai recenti risultati sulla loro rivelazione.

Ingresso libero fino a esaurimento dei posti disponibili.

Programma completo e diretta streaming su: www.giovediscienza.it

 

TUMORI: PROTONI E BORO, UNA POSSIBILE ALLEANZA NELLA TERAPIA

18 January, 2018 - 09:35

Risultati positivi arrivano dalla sperimentazione su cellule dell’impiego in protonterapia del boro. La sperimentazione, condotta da un team internazionale di ricercatori dei Laboratori Nazionali del Sud (LNS) dell’INFN di Catania, dall'Istituto ELI-Beamlines di Praga (Repubblica Ceca), dalla Sezione INFN di Napoli, dal Centro Nazionale TIFPA dell’INFN di Trento, sembra dimostrare, per la prima volta, che la reazione di fusione tra protone e boro 11 (p+11B) può essere efficacemente realizzata in cellule tumorali, e potenzialmente adoperata nella cura dei tumori con fasci di protoni (protonterapia), per aumentare l’efficacia biologica dei “proiettili” (i protoni) utilizzati per “bombardare” e distruggere le cellule tumorali.

“La misura di questo effetto ha un valore clinico e scientifico e potrebbe consentire l'ampliamento delle attuali metodiche adroterapiche, anche con un’importate ricaduta sociale”, sottolinea Pablo Cirrone, ricercatore dei Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN che ha guidato lo studio pubblicato su Nature. “Il risultato è maturato nell’ambito di una stretta collaborazione internazionale con l'Istituto ELI-Beamlines di Praga, un partner scientifico con cui da anni collaboriamo nel settore delle applicazioni mediche di fasci di particelle accelerate”.

La metodica sperimentata, che è stata chiamata PBCT (Proton Boron Capture Therapy), prevede che molecole contenenti nuclei di 11B siano somministrate all’interno della massa tumorale, che viene poi bombardata con un fascio di protoni. I protoni interagiscono quindi con i nuclei di 11B producendo, con una probabilità molto elevata, tre particelle alfa di bassa energia (circa 4 MeV). Le particelle alfa così emesse, arrestandosi immediatamente, rilasciano tutta la loro energia all'interno della singola cellula causando un enorme danno biologico, che va a sommarsi a quello già prodotto dai protoni incidenti. La presenza della sostanza contenente i nuclei di 11B assorbita dalle cellule tumorali ha mostrato un incremento fino al 30% nell’efficacia biologica della mortalità cellulare. La ricerca si basa sull’irraggiamento di varie cellule tumorali in diverse condizioni nel corso dei due anni di intensa attività sperimentale che si è svolta ai Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN. Gli aspetti radiobiologici, inerenti sia la misura sperimentale che la sua analisi, sono stati implementati e interamente guidati da Lorenzo Manti ricercatore della Sezione INFN di Napoli.

“La fusione protone-boro è un argomento che a Praga da parecchi anni stiamo studiando sperimentalmente utilizzando acceleratori laser”, spiega Daniele Margarone ricercatore dell’ELI-Beamlines di Praga. “La collaborazione scientifica con l’INFN ha permesso di avvicinarci al campo clinico, fortemente consolidato ai LNS di Catania, grazie all’utilizzo di acceleratori convenzionali: questa sinergia ha consentito di raggiungere l’interessante risultato”, conclude Margarone.

L’approccio proposto permetterebbe di associare alle già notevoli e uniche caratteristiche balistiche tipiche di un trattamento di protonterapia maggiori effetti, in termini radiobiologici, dell’irraggiamento, e quindi potenzialmente di trattare anche tumori estremamente radioresistenti, come i gliomi e i tumori pancreatici, con una maggiore efficacia dei soli protoni.

 

Lo studio su Nature

Nell'immagine la sala di trattamento di Catana ai Laboratori Nazionali del Sud dell'INFN a Catania

 

 

VISITA DEL PRESIDENTE DELLA REPUBBLICA IN OCCASIONE DEL 30° ANNIVERSARIO DEI LNGS

15 January, 2018 - 08:45

Lunedì 15 gennaio il Presidente della Repubblica Sergio Mattarella, in occasione del 30° anniversario dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN, visiterà i Laboratori alla presenza del Presidente dell’INFN  Fernando Ferroni, del Direttore dei LNGS Stefano Ragazzi, dell’ideatore dei Laboratori Prof. Antonino Zichichi e delle più alte cariche pubbliche.

 

Sarà possibile seguire la cerimonia attraverso la diretta streaming alle ore 11:00 ai seguenti

LINK:

INFN Multimedia

Canale Youtube

L’evento sarà tenuto in lingua italiana.

BIG SCIENCE E INDUSTRIA: A ROMA UN INCONTRO PER DISCUTERE INSIEME DI OPPORTUNITA' PER IL FUTURO

12 January, 2018 - 14:00

Si è tenuto il 12 gennaio a Roma, presso la biblioteca del Senato, un incontro organizzato da CNR, ENEA, INAF e INFN, e in particolare dai rispettivi uffici di Industrial Liason, per discutere delle opportunità e delle sfide che la Big Science europea può offrire alle aziende italiane.

Nell’incontro dal titolo “ Il sistema industriale italiano nel mercato globale della Big Science” sono stati illustrati i risultati, le prospettive e le opportunità per il futuro, tra cui il nuovo progetto DivertorTokamak Test. E' stata poi presentata la prima edizione del Big Science Business Forum che si svolgerà a Copenhagen a febbraio 2018, promosso da CERN, ESA, ESO, ESRF, ESS, European XFEL, Fusion for Energy, ILL, un’occasione preziosa per le aziende italiane di conoscere le opportunità future, di interagire con i buyers delle organizzazioni internazionali e di creare nuove collaborazioni. Nell’incontro sarà annunciata la costituzione dell’Italian ILO Network per la Big Science.

Gli ultimi anni sono stati particolarmente fruttuosi per le aziende italiane che hanno contribuito in modo significativo a importanti progetti in collaborazione con CERN, ESRF e che partecipano a progetti futuri come ITER e la costruzione di grandi osservatori astronomici come EELT. Queste opportunità hanno permesso in molti casi alle aziende non solo di ampliare il fatturato, ma di affrontare nuove sfide in un ambiente di grande competizione internazionale, di sviluppare prodotti e tecnologie di frontiera e di creare realtà industriali che sono diventate leader al mondo in specifici settori.

GIORNALISMO SCIENTIFICO: 35 BORSE DI STUDIO PER LA SCUOLA DI ERICE

10 January, 2018 - 11:27

Si apre oggi la call per la nuova edizione della Scuola Internazionale di Giornalismo Scientifico di Erice (Eissj) che mette a disposizione 35 borse di studio per giovani giornalisti e comunicatori scientifici di cui 30 per partecipanti provenienti da un paese europeo e 5 riservate a partecipanti provenienti dal resto del mondo. Il tema di quest’anno è “What's Next: Challenges and Opportunities for Tomorrow’s Fundamental Physics”, la scuola si svolgerà dal 24 al 29 giugno nella suggestiva cittadina siciliana di Erice. La scadenza per presentare domanda è il 25 marzo.

Sito web: http://eissjc.lnf.infn.it (cliccare su Applyng to)

La scuola Internazionale di Giornalismo Scientifico di Erice è una scuola estiva del Centro Ettore Majorana, realizzata con il supporto del Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e con la collaborazione della testata Le Scienze. Il corso si svolge esclusivamente in lingua inglese e alterna lezioni frontali e laboratori tenuti da esperti internazionali in campo scientifico, giornalistico e della comunicazione scientifica.

FB: @ISSJC TWITTER: @EriceSchool

PRESENTATA LA NUOVA MAPPA DEL FUTURO 
DELLA FISICA DELLE ASTROPARTICELLE IN EUROPA

8 January, 2018 - 10:21

Onde gravitazionali, neutrini, materia oscura e ricerca di raggi gamma sono in cima alla lista delle priorità di ricerca individuate dalla nuova strategia europea di fisica delle astroparticelle. 
I fisici delle astroparticelle di tutta Europa si sono riuniti il 9 gennaio a Bruxelles, insieme ai colleghi delle altre istituzioni e laboratori mondiali e ai rappresentanti della Commissione Europea, per celebrare l'annuncio ufficiale della nuova roadmap predisposta da ApPEC (AstroParticle Physics European Consortium), che dà indicazione alla comunità scientifica sulle priorità di ricerca raccomandate per i prossimi dieci anni. Agendo coerentemente su queste raccomandazioni, l'Europa sarà in grado di sfruttare appieno il promettente potenziale per nuove scoperte, che viene evidenziato nel documento strategico.

“Questo è un momento eccitante per la fisica delle astroparticelle”, commenta Antonio Masiero, presidente di APPEC, vicepresidente dell’INFN e professore all’Università di Padova.
“Mai prima d’ora – prosegue Masiero – la nostra comprensione dei fondamenti dell’universo è stata così grande eppure, allo stesso tempo, non abbiamo mai dovuto affrontare così tante domande non risolte, come la natura della materia oscura che insieme all’energia oscura costituisce un enorme 95% del nostro universo, o qual è il meccanismo che dà massa ai neutrini, o perché la materia (e quindi noi stessi) esista”. “Trovare le risposte a queste domande ci dirà molto sulle origini, l'evoluzione e la struttura generale dell'universo e rimodellerà la nostra comprensione della fisica”, conclude Antonio Masiero.



La fisica delle astroparticelle è un campo relativamente recente e in rapida crescita che sta già ottenendo risultati importanti: il più recente e conosciuto è la scoperta delle onde gravitazionali, che nel 2017 ha conquistato il premio Nobel per la fisica e, grazie alla rivelazione di onde gravitazionali prodotte dalla collisione di due stelle di neutroni, ha aperto la nuova era dell’astronomia multimessaggero. La nuova roadmap di ApPEC comprende tre principali aree di ricerca pertinenti alla fisica astroparticellare: lo studio simultaneo dei diversi messaggeri cosmici (raggi cosmici, radiazioni elettromagnetiche, neutrini e onde gravitazionali) emessi dalle più energetiche sorgenti cosmiche nell'universo (approccio multimessaggero); uno studio dettagliato della particella elementare più misteriosa ed elusiva: il neutrino; l'esplorazione del lato oscuro dell'universo (materia oscura ed energia oscura) insieme a uno studio di tutta la sua evoluzione dal momento del Big Bang (cosmologia, studio della radiazione cosmica di fondo a microonde CMB).

“La fisica delle astroparticelle ha ormai assunto un ruolo centrale nel panorama della ricerca fondamentale”, sottolinea Fernando Ferroni, presidente dell’INFN. “I progetti futuri, che sono di grandi dimensioni e richiedono un forte impegno finanziario, saranno di successo solo se effettuati in un quadro condiviso dalla comunità e dalle agenzie finanziatrici”. “Questa roadmap descrive le linee di ricerca fondamentali e le risorse necessarie per poterle compiere”, conclude Ferroni.



ApPEC chiede sforzi continui di sperimentazione e supporto finanziario in queste aree, in particolare attraverso grandi progetti approvati dal consorzio e dalla comunità, come il telescopio sottomarino per neutrini da un chilometro cubo (KM3NeT), il Cherenkov Telescope Array (CTA), i futuri interferometri gravitazionali (Einstein Telescope ET), e un sostanziale aggiornamento delle nostre infrastrutture di ricerca sotterranee (in particolare i Laboratori Nazionali del Gran Sasso LNGS dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare INFN). La relazione include anche raccomandazioni che affrontano, oltre alle questioni scientifiche, aspetti organizzativi cruciali e importanti questioni sociali come l'equilibrio di genere, l'istruzione, l'apertura al pubblico e le relazioni con l'industria.



Questo lavoro richiede uno sforzo di cooperazione e l’impegno di APPEC è rivolto a favorire la collaborazione e la sinergia tra i vari ‘osservatori cosmici’ nella prospettiva della nuova astronomia multimessaggero, e ad assicurare che la comunità scientifica e le attività sperimentali europee siano all'avanguardia globale in tutte queste ricerche. Tenendo in considerazione il riuscito lavoro della precedente roadmap proposta da APPEC nel 2011, e sulla base di raccomandazioni provenienti da tutto il mondo della ricerca in fisica delle astroparticelle e dalle istituzioni finanziatrici, APPEC collaborerà con la comunità scientifica europea per attuare le raccomandazioni strategiche riguardanti i messaggeri cosmici, la fisica dei neutrini, l'origine dell'universo e il suo lato oscuro. Questo compito rappresenta un'avventura estremamente affascinante in un territorio scientifico inesplorato.

La nuova roadmap è pubblicata sul sito di APPEC

 

 

SCUOLE: CONCORSO “DONNE E RICERCA IN FISICA"

28 December, 2017 - 10:35

L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e il Consiglio Nazionale delle Ricerche bandiscono la seconda Edizione del Concorso “Donne e ricerca in fisica: stereotipi e pregiudizi”.Il concorso si rivolge alle studentesse e agli studenti delle scuole superiori di II grado (classi III, IV e V) che possono partecipare con un elaborato sul tema “Donne e ricerca in fisica: stereotipi e pregiudizi”. L’elaborato che vincerà sarà presentato nel 2018 in occasione del Gender in Physics Day a Roma. Il concorso si svolge nell’ambito del progetto GENERA che mira a trovare strumenti per aumentare la presenza di donne nella ricerca, in particolare nell’ambito della fisica e di tutte le sue branche (geofisica, astronomia e astrofisica, fisica dello spazio, fisica della materia, fisica delle particelle, fisica chimica, biofisica, fisica matematica, fisica medica, ecc.).

Adesione entro il 15 febbraio 2018, invio elaborati entro il 4 aprile 2018.

Leggi il bando: http://www.lngs.infn.it/it/news/genera2018; http://www.irpps.cnr.it/

Guarda i progetti vincitori della prima edizione: https://www.youtube.com/channel/UCxZx0CFc19g0HQqeQf2gIxg/videos?view=0&sort=dd&shelf_id=0

CON FELLINI L’INFN SI AGGIUDICA 3.2 MILIONI DI EURO PER GIOVANI RICERCATORI

27 December, 2017 - 09:55

È stato approvato nell’ambito di Horizon 2020 il progetto FELLINI, un innovativo programma di Fellowships, cofinanziato dalla Commissione Europea con 3.2 milioni di euro tramite l’Azione Marie Sklodowska Curie COFUND. Il progetto, grazie alla competitività salariale delle borse erogate, rappresenta un’opportunità per attrarre nel nostro paese eccellenti giovani ricercatori provenienti da tutto il mondo. FELLINI offrirà un totale di 30 borse di mobilità in entrata, della durata di 36 mesi ciascuna, per ricercatori esperti di qualunque nazionalità, interessati a sviluppare un progetto di ricerca e formazione presso una delle strutture INFN e che negli ultimi 3 anni non abbiano trascorso più di 12 mesi in Italia. Il progetto potrà essere svolto presso una delle sezioni o laboratori dell’INFN a scelta e dovrà riguardare una delle MacroAree tematiche dell'istituto: fisica particellare, fisica astroparticellare, fisica nucleare, fisica teorica, attività di ricerca tecnologica. Il programma, di durata quinquennale, produrrà 2 bandi a cadenza annuale, ciascuna delle quali finanzierà 15 borse. FELLINI rientra nell’ambito delle iniziative dell’Ente volte a promuovere l’INFN a livello nazionale e internazionale e prevede l’opportunità per ciascun borsista di trascorrere un anno presso un altro istituto di ricerca o industria di loro scelta.

Il sito del progetto Fellini: http://www.cordis.europa.eu/project

MISURE OLTRE I LIMITI DELLA GRAVITA’ CON LA FISICA QUANTISTICA

21 December, 2017 - 10:31

Dalla fisica quantistica arrivano due risultati che superano i limiti finora raggiunti in sensibilità e precisione nelle misurazioni dei fenomeni legati alla Relatività Generale e alla fisica gravitazionale. I risultati, pubblicati su Physical Review Letters sono stati ottenuti in due esperimenti di interferometria atomica da un team di ricercatori dell’Università di Firenze e dell'INFN.

Alla base dei due esperimenti, ci sono gli apparati di interferometria atomica, realizzati a Firenze, e basati sull’utilizzo di “fontane atomiche” create con il laser.

Nel primo esperimento, svolto nell’ambito del progetto MAGIA Advanced, i ricercatori hanno messo a punto un metodo che permetterà di effettuare test sulla validità del principio di equivalenza di Einstein con una precisione senza precedenti. “Raffreddando con il laser gli atomi di rubidio fino quasi allo zero assoluto e lanciandoli verso l’alto in un sistema sottovuoto - spiega Guglielmo Tino, coordinatore dell’esperimento, ricercatore dell’Università di Firenze e dell’INFN - sono state create le condizioni per misurare la caduta dei gravi eliminando gli effetti dovuti alla variazione della gravità terrestre, che influenzano qualunque misurazione classica".

Utilizzando poi atomi di stronzio, i ricercatori hanno realizzato un secondo esperimento che si è dimostrato valido per futuri esperimenti di misurazione, su scala quantistica, delle onde gravitazionali a bassa frequenza. "Nella regione delle basse frequenze, - racconta Tino - la misurazione della caduta dello stronzio in una fontana atomica può raggiungere sensibilità ancora più elevate di quelle ottenute dagli interferometri di LIGO e VIRGO e del futuro rivelatore LISA". "Il nostro esperimento - prosegue Tino - apre quindi la strada a strumenti di interferometria atomica di altissima precisione, i quali permetteranno di sostituire le onde luminose, i fotoni, con onde di materia, gli atomi, per studiare le onde gravitazionali a frequenze bassissime, che non si possono osservare con gli attuali interferometri ottici terresti". Ciò renderà possibile lo sviluppo, in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), della tecnologia quantistica per futuri esperimenti spaziali basati su apparati di dimensioni e costi ridotti rispetto a quelli che utilizzano strumenti di fisica classica”, conclude Guglielmo Tino.

 

 

AL PROGETTO SELDOM DI NICOLA NERI UN ERC PER SCOPRIRE I SEGRETI DELL’ANTIMATERIA

18 December, 2017 - 22:03

Perché viviamo in un universo fatto di materia non lo sappiamo ancora. Al momento del Big Bang materia e antimateria sono state prodotte nella stessa quantità. Eppure oggi di quell’antimateria primordiale non riusciamo a trovar traccia. Deve dunque esistere una piccolissima ma determinante differenza di comportamento tra le due. La storia delle ricerche che indagano questa asimmetria è lunga decenni. Oggi il più grande esperimento dedicato a questi studi è al Large Hadron Collider LHC del CERN a Ginevra, si chiama LHCb ed è l’esperimento al quale lavora Nicola Neri, ricercatore della Sezione INFN di Milano, che con il suo progetto SELDOM è risultato vincitore di uno dei prestigiosi e ambitissimi finanziamenti dello European Research Council: un ERC dell’importo di quasi 2 milioni di euro (1.933.750 €). “La prima reazione alla notizia della vittoria dell’ERC grant è stata di grande, grandissima soddisfazione”, racconta Nicola Neri. “L’obiettivo del progetto è ambizioso e grazie a questo importante finanziamento dell’ERC avrò la possibilità unica di sviluppare l’idea che ho proposto”. Il progetto SELDOM propone un nuovo metodo sperimentale per indagare l’asimmetria tra materia e antimateria, attraverso lo studio di alcune particolari particelle: i barioni pesanti. La distribuzione della carica elettrica di queste particelle ha una simmetria sferica e il loro momento di dipolo elettrico –che misura la separazione di cariche elettriche di segno opposto- è previsto essere nullo. Una delle possibili cause dell’asimmetria tra materia e antimateria nell’universo potrebbe essere legata alla forma non perfettamente sferica di queste particelle, evidenziata dal momento di dipolo elettrico diverso da zero. “Sarà la prima ricerca del suo genere, realizzata utilizzando il rivelatore LHCb al CERN”, sottolinea Neri. “Si tratta di una sfida scientifica affascinante e ardita che richiede lo sviluppo di nuovi dispositivi e tecniche sperimentali, ma che estende il potenziale di scoperta di LHCb e apre nuove opportunità di ricerca”, conclude. Questa ricerca potrebbe rivelarsi importante perché l’eventuale scoperta del momento di dipolo elettrico di una particella fondamentale rappresenterebbe una chiara evidenza di fisica al di là il Modello Standard, cioè di una nuova fisica che va oltre le nostre attuali teorie, e potrebbe dirci com’è possibile che l’universo esista, noi compresi. SELDOM è un progetto competitivo a livello internazionale: si inserisce, infatti, in un intenso programma sperimentale di ricerca del momento di dipolo elettrico del neutrone, del protone e di leptoni, in corso in tutto il mondo, aggiungendo la nuova possibilità di studiare barioni contenenti quark pesanti. L’idea del progetto si basa sull’utilizzo di campi elettromagnetici intensi per studiare la eventuale rotazione del dipolo elettrico di barioni pesanti e molto instabili con il rivelatore LHCb. Si utilizzerà sia il campo magnetico esistente nel rivelatore LHCb, sia l’intenso campo elettrico tra i piani atomici di cristalli di silicio e germanio posizionati di fronte al rivelatore. SELDOM introduce, infatti, un nuovo esperimento a bersaglio fisso a LHC, dove i barioni pesanti verranno prodotti e successivamente canalizzati nei cristalli curvi di silicio e germanio. Nicola Neri è un ricercatore INFN della sezione di Milano dal 2011 e coordina un gruppo di ricerca che prende parte all’esperimento LHCb. È responsabile italiano della costruzione del rivelatore Upstream Tracker per il potenziamento dell’esperimento LHCb in programma per il 2020, e partecipa allo sviluppo di un rivelatore a pixel di nuova generazione per il progetto High Luminosity LHC che prevede l’aumento e il miglioramento delle prestazioni dell’acceleratore. Neri si è formato all’Università di Pisa e in quegli anni ha partecipato all’esperimento BaBar presso il laboratorio SLAC in California (USA). Ha contribuito direttamente alle misure di violazione della simmetria di Carica e Parità (CP) e dell’oscillazione di sapore che hanno confermato la validità del meccanismo CKM (dagli autori Cabibbo, Kobayashi e Maskawa) che spiega il mescolamento dei quark e la violazione di CP all’interno del Modello Standard, per il quale Kobayashi e Maskawa hanno ricevuto il premio Nobel nel 2008. Dal 2013 è membro dell’esperimento LHCb al CERN, dove quest’anno ha lavorato con la qualifica di Scientific Associate.

LA MINISTRA VALERIA FEDELI IN VISITA AL CERN

18 December, 2017 - 16:45

Oggi, 18 dicembre, la Ministra dell’Istruzione Università e Ricerca Valeria Fedeli si è recata al CERN per visitare il più importante laboratorio di fisica delle particelle al mondo, dove c’è tanta Italia, con i suoi fisici coordinati dall’INFN, e con le tecnologie d’avanguardia sviluppate dall’industria nazionale. La Ministra, accompagnata dal Direttore Generale del CERN Fabiola Gianotti, e dal presidente dell'INFN Fernando Ferroni, assieme alla delegazione italiana, ha visitato i laboratori di alta tecnologia, l’esperimento ATLAS, e ha incontrato al Globe la comunità italiana che lavora al CERN. “Nessuno avrebbe immaginato all’inizio del secolo scorso che lo sforzo sperimentale della fisica potesse assumere le dimensioni e la complessità che noi oggi abbiamo ammirato qui al CERN”, commenta la Ministra Valeria Fedeli. “Essere arrivati fino a qui è stato possibile grazie a un’impresa collettiva, che testimonia il ruolo chiave svolto dalla collaborazione internazionale: solo così si possono raggiungere gli alti obiettivi scientifici e realizzare e condurre grandi infrastrutture di ricerca, preziose risorse per la loro capacità di contribuire allo sviluppo della scienza, a quello tecnologico, ma anche economico e sociale”. “Crediamo nel valore di questi grandi progetti e riconosciamo la loro importanza strategica. Per la fisica delle particelle e i suoi protagonisti si prospetta all’orizzonte un futuro appassionante, e per tutte queste ragioni l’Italia continuerà a contribuire all’impresa, sia al CERN e sia nei laboratori di eccellenza in Italia”, conclude Fedeli. “La presenza della Ministra Fedeli al CERN è un importante riconoscimento istituzionale dell’eccellenza delle ricerche che vengono condotte qui grazie anche alla partecipazione fondamentale dell’Italia”, commenta Fernando Ferroni, presidente dell’INFN. “In particolare, per l’INFN è un’attestazione di stima per il lavoro dei nostri ricercatori, ingegneri e tecnici, il cui rilevante contributo alla fisica di frontiera che si fa in questo meraviglioso laboratorio è riconosciuto a livello internazionale, e testimoniato dai ruoli di prestigio che molti nostri connazionali ricoprono e hanno ricoperto nella storia del CERN”, conclude Ferroni. Proprio venerdì scorso, 15 dicembre, a conclusione della riunione del Council del CERN, si sono festeggiati i 25 anni del programma scientifico di LHC. Era, infatti, il 1992 quando il precedente acceleratore LEP da poco aveva iniziata a ‘fare fisica’, e nel corso dell’incontro di Evian veniva lanciato il programma LHC: da allora molta strada è stata compiuta e tanti importanti traguardi scientifici e tecnologici sono stati raggiunti, tra cui la storica scoperta del bosone di Higgs nel 2012, valsa il Nobel per la fisica a Higgs ed Englert l’anno successivo. L’anniversario appena festeggiato testimonia la straordinaria capacità di programmare il futuro, che è propria della fisica delle particelle: anche oggi, mentre LHC, grazie alle sue altissime prestazioni, continua a macinare una mole impressionante di preziosi dati, la comunità dei fisici sta lavorando al suo upgrade, High Luminosity LHC, coordinato dall'italiano Lucio Rossi, e sta già studiando per disegnare il futuro delle macchine acceleratrici.

MARICA BRANCHESI È TRA I 10 PERSONAGGI DELL’ANNO PER LA RIVISTA NATURE

18 December, 2017 - 16:30

Marica Branchesi, scienziata della collaborazione VIRGO, è citata nella classifica stilata dalla rivista Nature tra i 10 personaggi che hanno contato maggiormente nel mondo della scienza.

Branchesi è professore associato al Gran Sasso Science Institute (GSSI) e ricercatrice associata all’INFN, è inoltre presidente della commissione di astrofisica delle onde gravitazionali della International Astronomical Union e membro del Comitato internazionale per le onde gravitazionali.

Con ruolo di coordinamento tra la collaborazione degli interferometri gravitazionali LIGO/VIRGO e la rete di telescopi elettromagnetici, Branchesi è una delle protagoniste dello storico risultato, annunciato il 16 ottobre 2017, della prima rivelazione di onde gravitazionali prodotte dalla fusione di due stelle di neutroni. È stata Branchesi tra gli scienziati che hanno presentato il risultato nel corso della conferenza di LIGO e VIRGO a Washington, nella sede della National Science Foundation (NSF), in contemporanea con molte altre conferenze nel mondo, tra cui quella in Italia dell’INFN, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), in collaborazione con il Ministero dell’Istruzione Università e Ricerca (MIUR).

La classifica pubblicata da Nature

Leggi l’intervista a Marica Branchesi pubblicata dopo l’annuncio del 16 ottobre

Le stagioni dei raggi cosmici

4 December, 2017 - 17:03

Un nuovo studio che combina misure sperimentali e calcoli numerici ha stabilito la presenza di un "ritardo temporale” nell'effetto di modulazione solare dei raggi cosmici galattici. Il risultato ha implicazioni per l’astrofisica delle alte energie, la fisica solare e la meteorologia spaziale. Lo studio è frutto di una collaborazione tra Università degli Studi di Perugia, INFN e Università di Lisbona, e si propone di investigare il fenomeno della modulazione solare dei raggi cosmici galattici. A tal fine i ricercatori hanno analizzato una grande quantità di dati, provenienti da missioni spaziali e da osservatori terrestri, con l’obiettivo di costruire un nuovo modello numerico di trasporto di particelle cariche nel sistema solare. Dall’analisi è emersa l’evidenza di un "ritardo" di 245 giorni (circa 8 mesi) tra l'attività magnetica del Sole e l’intensità del flusso di particelle che bombarda il nostro pianeta. Questa evidenza rivela nuove proprietà nella dinamica del trasporto delle particelle nello spazio interplanetario, proprietà che sono alla base del fenomeno della modulazione solare. La ricerca è stata svolta nell’ambito del progetto europeo MAtISSE, un’azione Marie Skłodowska-Curie coordinata dal Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia. "Si tratta di un progetto fortemente multidisciplinare che investe questioni di fisica fondamentale, come l’origine dei raggi cosmici e dell’antimateria, e le coniuga con gli interessi fortemente applicativi della meteorologia spaziale” commenta Nicola Tomassetti, coordinatore della ricerca. I raggi cosmici rappresentano uno dei grandi misteri irrisolti la cui esplorazione comincia dal sistema solare. Questo progetto aggiungerà un piccolo ma importante tassello al grande puzzle di informazioni della nostra conoscenza dell'Universo. Il risultato ha anche implicazioni per la meteorologia spaziale, un campo di studi interdisciplinare che sta assumendo sempre più rilevanza nell'agenda dei programmi spaziali. Secondo gli autori della ricerca, l’esistenza di un ritardo nell'effetto di modulazione potrà consentirci di prevedere l'intensità dei raggi cosmici in arrivo con largo anticipo, attraverso l’osservazione diretta dell’attività solare. Negli ultimi mesi, ad esempio, l'attività solare è stata registrata in costante diminuzione in termini di numero di macchie solari, per cui gli scienziati si aspettano che il flusso delle particelle cosmiche continuerà progressivamente ad intensificarsi nei prossimi mesi. La possibilità di prevedere il flusso di radiazione nello spazio ha un’importanza cruciale per la pianificazione delle missioni spaziali, in particolare per valutare i rischi per gli astronauti e le strumentazioni in orbita. Infine, i ricercatori hanno anche lavorato a predizioni teoriche per la modulazione delle particelle di antimateria, come i positroni o gli antiprotoni, le quali forniscono indicazioni preziose circa una serie di nuovi fenomeni fisici, tra cui la prova indiretta delle particelle che compongono la materia oscura. La verifica di queste predizioni è oggetto di studio da parte dell’'esperimento Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) attivo dal 2011 sulla Stazione Spaziale Internazionale. "AMS-02 è uno strumento che misura con altissima precisione le componenti più rare della radiazione cosmica alla ricerca di anti-materia come segnale di nuovi fenomeni fisici " spiega Bruna Bertucci del’Università di Perugia, coordinatrice delle attività italiane e vice-responsabile della collaborazione internazionale AMS-02. “Grazie ai dati attesi da AMS-02, che nei primi sei anni di missione ha raccolto più di 100 miliardi di eventi, sarà presto possibile caratterizzare l'evoluzione temporale dei flussi di particelle e antiparticelle di origine cosmica, e la loro connessione con l'attività solare”, conclude Bertucci.

 

I risultati della ricerca sono pubblicati open-access nella rivista Astrophysical Journal Letters: “Evidence for a Time Lag in Solar Modulation of Galactic Cosmic Rays”, ApJ 849, L32 (2017)

immagine:

Rappresentazione artistica dell’Eliosfera. NASA / Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab.

AL DIRETTORE DELL’I2JL MARCO MAGGIORA IL CHINA-ITALY SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION COOPERATION CONTRIBUTION AWARD

30 November, 2017 - 17:49

La collaborazione scientifica e tecnologica dell’INFN con le istituzioni cinesi ottiene un nuovo riconoscimento durante l’ottava edizione della China–Italy Science, Technology & Innovation Week, il più importante evento annuale nell’ambito della cooperazione scientifica e accademica sino-italiana, conclusosi da poco a Pechino.

Marco Maggiora, direttore dell’IHEP-INFN Joint Laboratory (I2JL), professore dell’Università di Torino e ricercatore dell’INFN, ha ricevuto dal China International Technology Transfer Center Italy il premio China-Italy Science and Technology Innovation Cooperation Contribution Award, alla presenza della Ministra Italiana dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca Valeria Fedeli e del Ministro Cinese per la Scienza e la Tecnologia Wan Gang.

La settimana italo-cinese della scienza, della tecnologia e dell’innovazione, patrocinata per l’Italia dal MIUR e per la Cina dal MOST, e coordinata per l’Italia da Città della Scienza di Napoli, vuole promuovere un confronto continuo tra Italia e Cina su questi temi, per costruire nuovi partenariati tecnologici, produttivi e commerciali nei contesti innovativi della ricerca e dell’impresa. Quest’anno ha riunito oltre 750 rappresentanti tra centri di ricerca, università, spin-off e imprese italiane e oltre 400 partecipanti cinesi.

Marco Maggiora, scienziato italiano in Cina fin dal 2009 e coordinatore del progetto europeo H2020 in Cina BESIIICGEM, ha ricevuto il premio per il suo contributo allo sviluppo della cooperazione scientifica e tecnologica tra Italia e Cina, attraverso il continuo rafforzamento della collaborazione strategica tra l’INFN e l’Institute of High Energy Physics (IHEP), ente della Chinese Academy of Science (CAS) di Pechino.
“Il premio – commenta Marco Maggiora – rappresenta un ulteriore riconoscimento per l’eccellenza scientifica e tecnologica raggiunta nella loro cooperazione dall’IHEP e dall’INFN, grazie anche e soprattutto al grande impegno di tutti i colleghi cinesi e italiani delle nostre collaborazioni internazionali, come ARGO, BESIII, CSES, DAMPE, HERD e JUNO. È anche una spinta a rendere questa nostra collaborazione sempre più solida e articolata in vista delle nuove sfide scientifiche e tecnologiche che ci attendo nei prossimi anni e che possiamo e dobbiamo affrontare insieme”.

Durante la cerimonia hanno ricevuto il premio anche: Roberto Battiston, Presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana; Luigi Ambrosio, Direttore dell’IPBC del CNR; Alberto di Minin, Coordinatore del China Project per la Scuola Superiore Sant’Anna; Plinio Innocenzi, Addetto Scientifico presso l’Ambasciata d’Italia a Pechino; Alessandra Pastorelli, dell’Unità per la Cooperazione Scientifica e Tecnologica del Ministero degli Affari Esteri.