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Ci ha lasciati oggi, 13 agosto, Piero Angela.
“Tutta la comunità dell’INFN si unisce con profondo cordoglio nel ricordo di Piero Angela, grande giornalista e divulgatore, che ha saputo con serietà e simpatia portare nelle case di tutti noi la scienza”, commenta Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN. “Piero Angela è stato un apripista e una guida nella comunicazione scientifica per il grande pubblico, segnando la storia della televisione italiana. Ha saputo essere sempre attuale e coinvolgente nei modi attraverso i quali, durante i suoi settant’anni di carriera, ha continuato con dedizione e passione a informare e interessare tutte le persone, di tutte le età, sui piccoli e sui grandi temi della ricerca. Ha cresciuto generazioni di italiani, avvicinandole e appassionandole a tutte le discipline scientifiche, sottolineando sempre l’importanza di avere nel metodo scientifico e nello spirito critico il proprio faro nel processo di conoscenza e anche nella vita, per essere persone e cittadini consapevoli. Piero Angela è stata una persona che con garbo, autorevolezza e competenza ha contribuito a costruire la cultura del nostro Paese: con lui un maestro ci lascia, ma la sua eredità rimarrà per tutti noi storia e insegnamento della nostra vita e della nostra società, e ispirazione per il nostro futuro di ricercatori, comunicatori, cittadini”, conclude Zoccoli.

XENONnT presenta oggi, 22 luglio, alla International Conference on Identification of Dark Matter, in corso a Vienna, i suoi primi risultati scientifici basati sui dati raccolti durante il primo ciclo di attività, durato 97,1 giorni, dal 6 luglio al 10 novembre 2021. Dall’analisi dei nuovi dati, l’ultimo rivelatore del programma XENON, che è stato costruito e messo in funzione ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare tra la primavera del 2020 e la primavera del 2021 nonostante la difficile situazione pandemica, mostra una sensibilità elevatissima per la ricerca di fenomeni molto rari, grazie alla sua ‘purezza’ senza precedenti. Inoltre, questi primi risultati (che saranno pubblicati su arxiv e PRL) non confermano l’eccesso osservato dal predecessore XENON1T e fissano limiti ancora più stringenti a scenari di nuova fisica.

L’esperimento XENONnT è progettato per cercare le cosiddette WIMP, un particolare tipo di particelle candidate a comporre la materia oscura, l’elusiva componente del 25% del nostro universo che ancora non siamo riusciti a osservare direttamente. Il suo compito è dunque studiare eventi estremamente rari. Esperimenti con questi obiettivi richiedono di ridurre il più possibile il fondo di eventi che potrebbe confondere il segnale che si sta cercando, e quindi richiedono i più bassi livelli possibili di radioattività naturale di qualsiasi tipo, derivanti sia dai materiali utilizzati per la costruzione del rivelatore e dall’ambiente circostante, sia da sorgenti intrinsecamente presenti nello xenon liquido stesso. In particolare, quest’ultimo contributo, dominato dal radon, è il più difficile da minimizzare, ma allo stesso tempo la sua riduzione rappresenta il prerequisito fondamentale per le attuali ricerche al livello della sensibilità di XENONnT.

Installato nelle sale sperimentali sotterranee dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, XENONnT utilizza come bersaglio per le interazioni delle particelle quasi 6.000 kg di xenon liquido ultrapuro, immerso in uno ‘schermo’ di acqua che funge da mezzo per il veto di muoni e neutroni. Grazie all’ampio screening dei materiali e all’ottimo funzionamento di una colonna di distillazione criogenica che rimuove attivamente il radon dallo xenon, la collaborazione XENON è riuscita nella difficile impresa di ridurre il radon a un livello senza precedenti. I risultati di XENONnT presentati oggi mostrano, infatti, un quinto del fondo dovuto al cosiddetto ‘rinculo elettronico’ rispetto al suo predecessore, XENON1T.

Inoltre, due anni fa, la collaborazione XENON aveva osservato un eccesso di eventi di rinculi elettronici nell’esperimento XENON1T. Il risultato aveva suscitato molto interesse perché poteva anche essere interpretato come un segnale di nuova fisica al di là dei fenomeni conosciuti nel Modello Standard. Quel tipo di interazioni con gli elettroni atomici dello xenon liquido, infatti, potrebbero essere prodotte da assioni solari, neutrini con momento magnetico anomalo, particelle analoghe ad assioni, o altre ipotetiche particelle candidate a comporre la materia oscura. L’assenza di un eccesso di questo tipo nei nuovi dati indica che l’origine del segnale in XENON1T era verosimilmente dovuta a tracce di trizio nello xenon liquido, una delle ipotesi allora considerate. Di conseguenza, questo permette ora all’esperimento di fissare dei limiti molto stringenti sugli scenari di nuova fisica.

Con questo nuovo risultato, ottenuto attraverso un’analisi ‘blind’ (cieca), XENONnT fa il suo ingresso sulla scena con un’esposizione iniziale di poco superiore a 1 tonnellata per anno. I dati già raccolti sono attualmente analizzati anche per cercare WIMP, obiettivo principale dell’esperimento, che interagiscono direttamente con i nuclei dello xenon. XENONnT è attualmente in acquisizione dati e punta a ottenere una sensibilità ancora migliore nei vari canali di fisica esplorati, come parte del suo programma scientifico per i prossimi anni.

Il contributo italiano. I gruppi INFN, coordinati da Marco Selvi della Sezione INFN di Bologna, e guidati da Gabriella Sartorelli (Università e INFN di Bologna), Walter Fulgione (INFN-LNGS), Giancarlo Trinchero (INAF e INFN-Torino), Michele Iacovacci (Università e INFN di Napoli), Alfredo Davide Ferella (Università dell’Aquila) e Guido Zavattini (Università e INFN di Ferrara) fanno parte del progetto XENON fin dal 2009. I gruppi italiani sono responsabili della progettazione, costruzione e funzionamento del sistema di veto di muoni e neutroni, all’interno dello schermo di acqua, cruciali per la riduzione dei fondi ambientali e di quelli dovuti alla radiazione cosmica residua. Hanno progettato e realizzato le varie infrastrutture presso i LNGS, e guidano il gruppo di simulazione Monte Carlo per la predizione e ottimizzazione delle prestazioni del rivelatore, e per la stima delle varie sorgenti di fondo. Partecipano, inoltre, alla purificazione dello xenon, e alla infrastruttura di calcolo dell’esperimento tramite il CNAF.  Sono anche coinvolti in diversi aspetti dell’analisi dati che ha portato a questi primi risultati di XENONnT. 

 

 

 

Si sono insediati, oggi, 19 luglio, gli organi direttivi della Fondazione ICSC, che gestirà uno dei cinque Centri Nazionali previsti dal PNRR Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza. Nasce così il Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing che, proposto dall’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, conta 51 membri fondatori distribuiti su tutto il territorio nazionale, provenienti dai settori pubblico e privato, dal mondo della ricerca scientifica e dell’industria. Il nuovo Centro Nazionale farà base al Tecnopolo di Bologna, una cittadella dell’innovazione promossa dalla Regione Emilia-Romagna, anche grazie a investimenti del Governo Italiano e della Comunità Europea, che già ospita il Data Center del Centro Meteo Europeo (ECMWF) e a breve accoglierà il supercalcolatore Leonardo gestito da CINECA, e il Centro di Calcolo dell’INFN, e metterà in rete e a sistema le specifiche conoscenze, competenze e risorse di realtà che operano in tutta Italia in molteplici ambiti, con l’obiettivo di costruire un’infrastruttura distribuita e trasversale che supporti la ricerca scientifica e il mondo produttivo nell’innovazione e digitalizzazione del Paese.
ICSC, coerentemente con gli obiettivi strategici del PNRR, realizzerà i suoi obiettivi specifici promuovendo le carriere dei giovani e iniziative per il superamento del divario di genere nelle carriere professionali e tra il Nord e il Sud del Paese.
Per portare a compimento la sua missione, ICSC conterà su un finanziamento, su fondi Next Generation EU nell’ambito della Missione Istruzione e Ricerca del PNRR coordinata dal MUR Ministero dell’Università e della Ricerca, pari a euro 319.938.979,26, di cui il 41% sarà investito al Sud. In particolare, del finanziamento complessivo, oltre 100 milioni di euro saranno dedicati al personale, un investimento che viene considerato prioritario, con una partecipazione femminile di almeno il 40%, e con quasi 16 milioni di euro riservati a borse di dottorato e quindi all’alta formazione e alla carriera dei giovani.
Nel corso della prima assemblea plenaria, che è stata ospitata oggi nella sede della Regione Emilia Romagna alla presenza anche del Presidente Stefano Bonaccini, i membri fondatori di ICSC hanno eletto Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN, alla presidenza della Fondazione, e i dieci membri del Consiglio di Amministrazione: Emilio Fortunato Campana del CNR, Paolo Maria Mancarella dell’Università di Pisa, Francesco Scarcello dell’Università della Calabria, Donatella Sciuto del Politecnico di Milano, Simona Tondelli dell’Università di Bologna, Francesco Ubertini del CINECA, Matteo Laterza di UnipolSai, Elisabetta Oliveri di Autostrade per l’Italia, Andrea Quacivi di Sogei, Francesca Zarri di Eni. A seguire si è svolta la prima riunione del CdA.

Perché. Il contesto. La nostra è la società dei dati. Negli anni più recenti, la sempre maggiore digitalizzazione di pressoché ogni attività umana ha prodotto e messo a disposizione un’immensa quantità di dati e di informazioni, e nel futuro prossimo questa tendenza andrà sempre più incrementandosi, producendo già nei prossimi anni moli di dati senza precedenti. Archiviare, ordinare, condividere, processare e interpretare questi dati, i cosiddetti big data, è diventata la grande impresa di oggi per rendere competitivo il Paese, sia nella ricerca scientifica, sia nel sistema produttivo, così da essere in grado di affrontare le sfide presenti e future su questioni chiave per la nostra società e il nostro Pianeta, come la salvaguardia dell’ambiente, la tutela della salute personale e pubblica, la realizzazione di smart city, lo sviluppo sostenibile. La gestione dei big data è quindi una priorità, per la quale sono necessarie ingenti risorse di calcolo, lo sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative, come i computer quantistici, e di algoritmi e modelli matematici e statistici sempre più avanzati. In questo contesto, il supercalcolo, le simulazioni numeriche, l’intelligenza artificiale, il machine learning, le tecnologie di frontiera sono strumenti essenziali per incentivare sviluppi e scoperte sia del mondo industriale sia del mondo della ricerca scientifica, e quindi per la crescita economica e culturale della nostra società. ICSC ambisce a diventare un ecosistema attrattivo a livello internazionale, rafforzando la competitività italiana e contribuendo alla leadership dell’Europa nel settore.
Questo è lo scenario nel quale nasce il Centro Nazionale HPC, Big Data e Quantum Computing, con il triplice scopo di costruire un’infrastruttura di supercalcolo italiana, di aggregare le risorse di ricerca e di innovazione nei settori maggiormente strategici per il Paese, e di posizionarsi come la piattaforma nazionale a supporto di iniziative scientifiche e industriali.

Che cosa. La missione. Il Centro svolgerà attività di Ricerca e Sviluppo, a livello nazionale e internazionale, a favore dell’innovazione nel campo delle simulazioni, del calcolo e dell’analisi dei dati ad alte prestazioni. Queste attività saranno svolte a partire da una infrastruttura d’avanguardia a livello internazionale per l’High Performance Computing e la gestione dei big data, capace di mettere a sistema le risorse e di promuovere e integrare le tecnologie emergenti. Nei prossimi anni ICSC implementerà soluzioni che porteranno a una velocità di rete superiore a 1 Terabit/secondo, e metterà a disposizione degli utenti una infrastruttura cloud tale da consentire la gestione di attività alla frontiera nella ricerca scientifica e nello sviluppo industriale.
Il nuovo Centro Nazionale di supercalcolo si focalizzerà da una parte sul mantenimento e il potenziamento dell’infrastruttura HPC e big data italiana, e dall’altra sullo sviluppo di metodi e applicazioni numeriche avanzati e di strumenti software, per integrare il calcolo, la simulazione, la raccolta e l’analisi di dati di interesse per il sistema della ricerca e per il sistema produttivo e sociale, anche attraverso approcci cloud e distribuiti.
ICSC coinvolgerà e promuoverà le migliori competenze interdisciplinari delle scienze e dell’ingegneria, permettendo innovazioni sostanziali e sostenibili in campi che vanno dalla ricerca di base alle scienze computazionali e sperimentali per il clima, l’ambiente, lo spazio, dallo studio della materia e della vita alla medicina, dalle tecnologie dei materiali ai sistemi e ai dispositivi per l’informazione.
Il Centro sosterrà l’alta formazione e promuoverà lo sviluppo di politiche per la gestione responsabile dei dati in prospettiva di open data e open science, coniugando profili di regolamentazione, standardizzazione e compliance. ICSC sarà un’infrastruttura cloud/HPC condivisa e aperta, e sarà un asset strategico unico per l’Italia, ma anche per la comunità internazionale.

Come. L’organizzazione. Il Centro Nazionale aggregherà le comunità scientifiche italiane di eccellenza in 10 diversi ambiti, sarà strutturato su due colonne portanti di eguale rilevanza, le infrastrutture e le aree tematiche, e sarà organizzato secondo il modello Hub e Spoke. Il Centro prevede anche il coinvolgimento delle aziende italiane per costruire una sinergia tra le comunità scientifiche e il mondo industriale, a beneficio sia del sistema della ricerca sia del sistema produttivo.
L’Hub avrà la responsabilità di validare e gestire i programmi di ricerca, le cui attività verranno elaborate e realizzate dagli Spoke e dalle realtà a essi affiliate, anche attraverso bandi aperti a istituzioni di ricerca e aziende.
Gli Spoke saranno 10 e cureranno altrettante aree tematiche: Future HPC & Big Data, Fundamental Research & Space Economy, Astrophysics & Cosmos Observations, Earth & Climate, Enviroment & Natural Disaster, Multiscale Modeling & Engineering Applications, Materials & Molecular Sciences, In-Silico Madicine & Omics Data, Digital Society & Smart Cities, Quantum Computing. Gli Spoke Future HPC & Big Data e Quantum Computing saranno di carattere tecnologico e avranno come obiettivo di frontiera lo sviluppo di chip e microchip avanzati e di tecnologie emergenti come quelle per il calcolo quantistico.
Il Centro Nazionale si è inoltre dotato di un Ethics and Data Governance Board (EDGB) e di un’unità di gestione dei dati, nonché di un comitato per l’accesso alle risorse di supercalcolo che sarà fondamentale per abilitare il programma di ricerca degli Spoke tematici con capacità e potenza computazionali. Infine, per ottimizzare e valutare l’impatto socio-economico delle proprie attività, ICSC ha costituito un gruppo di ricerca dedicato che opererà trasversalmente agli Spoke.

Chi. I membri della Fondazione ICSC. INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, CINECA, GARR, CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche, INAF Istituto Nazionale di Astrofisica, INGV Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, IIT Istituto Italiano di Tecnologia, CMCC Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici, FBK Fondazione Bruno Kessler, ENEA Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, CRS4 Centro di Ricerca e Sviluppo e Studi Superiori in Sardegna, OGS Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale, Università di Bologna, Università di Ferrara, Università di Bari, Università di Milano Bicocca, Sapienza Università di Roma, Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Università di Trieste, Università di Padova, Università di Pavia, Università di Trento, Università di Torino, Università dell’Aquila, Università Federico II di Napoli, Università di Pisa, Università di Firenze, Università di Catania, Università della Calabria, Università del Salento, Università di Modena e Reggio Emilia, Università di Parma, Politecnico di Bari, Politecnico di Milano, Politecnico di Torino, SNS Scuola Normale Superiore, SISSA Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Gruppo Autostrade, Engineering Ingegneria Informatica, Eni, Ferrovie dello Stato, Fincantieri, Fondazione Innovazione Urbana, IRCCS Istituto Clinico Humanitas, IFAB International Foundation Big Data and Artificial Intelligence for Human Development, Intesa Sanpaolo, Leonardo, Sogei, Thales Alenia Space Italia, Terna, UnipolSai Assicurazioni.

Quando. Tempi e sostenibilità a lungo termine. Il Centro Nazionale entrerà in piena attività il prossimo 1° settembre. Tra le sue prime iniziative, vi sarà la pubblicazione entro il 2022 dei primi bandi di dottorato e di reclutamento di ricercatori e a seguire la prima open call per coinvolgere altri soggetti in attività d’innovazione. Dal punto di vista tecnologico e infrastrutturale, invece, tra le principali tappe vi è l’upgrade del supercomputer Leonardo al CINECA e del centro di calcolo dell’INFN, l’acquisizione di un computer quantistico da collocare al Tecnopolo,  il completamento della rete GARR-T (Terabit) e alcuni inteventi per la creazione di Centri satellite tematici in altre sedi italiane. Mentre, nel 2024, sarà messa a disposizione degli utenti l’infrastruttura cloud potenziata. ICSC diventerà un ecosistema unico e di frontiera con un ruolo strategico per il Paese perché metterà a disposizione dei propri partner risorse e strumenti che essi non potrebbero realizzare e sostenere individualmente. Sulla base di questa visione, verrà svolta centralmente una funzione di indirizzo, coordinamento e supporto, mentre l’attività di ricerca e innovazione sarà affidata agli Spoke che potranno beneficiare di finanziamenti direttamente o tramite il Centro. In considerazione di ciò, gli Spoke e i loro affiliati si impegneranno a regime (dal 2026 in poi) a sostenere sul proprio budget ordinario alcune misure finanziate in fase di start up dai fondi PNRR 2022-2025, e a finanziare il Centro con un contributo annuale a partire dal 2022. Durante il primo anno di attività, sarà individuato un meccanismo premiante per incentivare i partner e le ricercatrici e i ricercatori più attivi e dinamici. Il Centro intende assolvere al suo ruolo strategico moltiplicando le opportunità per partner e stakeholder, massimizzando l’impatto socio-economico in un contesto competitivo, implementando qualcosa che oggi non esiste, senza sovrapporsi o competere con i singoli istituti di ricerca già presenti, ma creando invece valore aggiunto per i propri partner e per la società. E la chiave del successo dell’iniziativa risiede nella capacità di creare queste condizioni già nella fase di start up.

 

 

Immagine ©INFN CNAF_Pier Paolo Ricci

Il volo di Vega C, il lanciatore leggero di nuova generazione dell’Agenzia Spaziale Europea, decollato con successo oggi, 13 luglio, alle 15 e 13 (ora italiana) dallo spazioporto di Kourou, in Guiana Francese, segna l’inizio della missione di LARES-2 (LAser RElativity Satellite 2), lo strumento principale a bordo del razzo europeo, che ha raggiunto la sua orbita operativa, posizionata a circa 6000 km dalla Terra, dopo un ora e 24 minuti dal lancio. Frutto di una collaborazione italiana coordinata dall’Asi Agenzia Spaziale Italiana e guidata del Centro Fermi e della Sapienza Università di Roma, il satellite potrà contare su una tecnologia interamente sviluppata dall’INFN, responsabile della realizzazione e della qualifica del satellite. Gli obiettivi su cui LARES-2 si concentrerà nei prossimi anni saranno la verifica sperimentalmente di alcuni aspetti relativistici predetti dalla teoria di Einstein e la realizzazione di accurate misure di geodesia spaziale, tra cui la definizione metrologica della posizione del centro di massa della Terra.

Grazie alle sue caratteristiche, LARES-2, composto da una sfera di nickel ad alta densità (424 mm di diametro e 300 kg di massa) dotata di 303 retroriflettori CCR (Cube Corner Retroreflectors), rappresenterà un perfetto bersaglio riflettente per i raggi laser inviati dalle stazioni dell’International Laser Ranging Service (ILRS), che colpiranno il satellite nel corso della sua orbita intorno al pianeta. La rivelazione dei raggi retro-riflessi, effettuata dagli stessi centri di emissione, tra cui l’osservatorio ASI (Matera Laser Ranging Observatory), consentirà di effettuare misure estremamente precise della posizione di LARES-2 e di comprendere come questa sia influenzata dal campo gravitazionale e dalla rotazione terrestre.

L’elevata massa e compattezza del LARES-2 e la possibilità di seguire costantemente la sua traiettoria attraverso il sistema di posizionamento laser che sarà utilizzato permetteranno al satellite di ridurre al minimo l’influenza di altre perturbazioni non-gravitazionali, rendendolo di fatto una massa di prova particolarmente adatta a testare le previsioni della Relatività Generale, e quindi l’esatta curvatura dello spazio-tempo indotta dalla Terra e gli effetti prodotti dal cosiddetto Frame Dragging, un distintivo fenomeno gravitazionale associato alla rotazione terrestre.

La realizzazione di una struttura sferica di alta densità e perfettamente bilanciata dotata speciali specchi in grado di retro-riflettere i raggi laser incidenti hanno perciò rappresentato compiti cruciali ai fini del futuro e corretto funzionamento di LARES-2. Attività di cui l’INFN, attraverso l’SCF_Lab dei Laboratori Nazionali di Frascati e la Sezione di Padova, è stato interamente responsabile.

La selezione e la certificazione del materiale da adottare e le complesse lavorazioni meccaniche con i corrispondenti controlli dimensionali, hanno rappresentato le fasi fondamentali della progettazione e realizzazione di LARES-2. La vasta esperienza sviluppata all’INFN nella progettazione e realizzazione di rivelatori e acceleratori di particelle, e i contributi alla realizzazione di apparati fondamentali del programma di fusione nucleare (IFMIF e DTT ancillari al progetto ITER) hanno rappresentato la chiave del successo del contributo, che ha visto l’INFN sostituirsi al ruolo precedentemente assunto da aziende specializzate, come avvenuto per LARES-1. Queste attività, condotte presso la sezione di Padova, si integrano con quelle svolte presso i Laboratori Nazionali di Frascati, responsabili del coordinamento del progetto e dei 303 riflettori che compongono l’ottica del satellite, dell’integrazione di quest’ultimo e dei test volti a verificare la sua idoneità al volo spaziale.

“La tecnologia dei retroriflettori sviluppata presso il nostro SCF_Lab è un prodotto di eccellenza del nostro laboratorio, di cui siamo molto orgogliosi. Sono ormai numerose le missioni spaziali che si avvalgono di questi strumenti. Possiamo quindi dire che c’è un pezzo di INFN in molti luoghi dello spazio. Il laboratorio intende proseguire con queste attività, nell’ambito dello sforzo INFN nella ricerca spaziale”, commenta Fabio Bossi, Direttore dei Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN.

La collaborazione internazionale LHCb ha osservato un nuovo tipo di ‘pentaquark’ e la prima coppia di ‘tetraquark’, formati da due quark e due antiquark, che a sua volta include un tetraquark mai osservato prima. La scoperta realizzata s grazie a un’analisi interamente condotta da ricercatori italiani dell’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e dell’Università degli Studi di Milano.

Tre nuovi componenti si vanno ad aggiungere al sempre più ricco elenco di particelle rare conosciute. A contraddistinguerli, un numero di costituenti elementari, quark, superiore rispetto a quello che caratterizza i più diffusi protoni e neutroni che compongono la materia di cui anche noi stessi siamo fatti. In particolare, si tratta di un nuovo tipo di ‘pentaquark’, particelle che contengono quattro quark e un antiquark, e la prima coppia di ‘tetraquark’, formati da due quark e due antiquark, che a sua volta include un tetraquark mai osservato prima.

La scoperta porta la firma della collaborazione internazionale LHCb, che conduce uno dei quattro grandi esperimenti al superacceleratore LHC del CERN, ed è stata realizzata grazie a un’analisi interamente condotta da ricercatori italiani dell’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e dell’Università degli Studi di Milano. I risultati dello studio, presentati in anteprima il 5 luglio durante un seminario al CERN, svoltosi a poche ore dalle prime collisioni tra protoni a energia record, vengono presentati oggi, 9 luglio, alla più ampia comunità internazionale che sta partecipando in questi giorni a Bologna alla conferenza ICHEP 2022, il più importante appuntamento mondiale dedicato alla fisica delle particelle, organizzata quest’anno dall’INFN con le Sezioni di Bologna e Ferrara.

I quark sono i mattoni fondamentali di cui è costituita la materia. Si combinano per formare gli adroni: barioni, come il protone e il neutrone, composti da tre quark, e mesoni formati da coppie quark-antiquark. Le recenti indagini condotte per mezzo degli acceleratori di particelle hanno tuttavia reso sempre più evidente come molti adroni, definiti esotici, siano caratterizzati da composizioni peculiari, a quattro o più quark, che non trovano posto nello schema degli adroni ordinari.

“Per riuscire a osservare queste nuove particelle esotiche, ci siamo concentrati sull’analisi dei dati raccolti dal nostro esperimento LHCb durante tutto il periodo di attività scientifica dell’acceleratore LHC, dal 2011 al 2018”, spiega Nicola Neri, ricercatore INFN e docente di Fisica Sperimentale all’Università Statale di Milano. “In particolare, – prosegue Neri – il nostro lavoro si è concentrato sullo studio di alcuni decadimenti di mesoni B, che abbiamo scelto in quanto molto promettenti per la produzione di queste nuove particelle”.

Il primo dei nuovi adroni esotici individuati, il pentaquark, contiene una coppia charm-anticharm e un trio di quark up, down e strange. La seconda scoperta riguarda, invece, l’osservazione contemporanea di un tetraquark e della sua controparte neutra, entrambe composte da un quark charm e un antiquark strange, insieme a una coppia di quark up e antiquark down, in un caso, e antiquark up e quark down, nell’altro.

“Il nuovo pentaquark è la prima particella di questo tipo a contenere un quark strange. Inoltre, la sua massa è risultata vicina alla somma delle masse degli stati ordinari a tre e due quark, il che può rivelare importanti informazioni sulla natura della famiglia dei pentaquark”, spiega Elisabetta Spadaro Norella, ricercatrice dell’INFN dell’Università degli Studi di Milano. “Per quanto riguarda invece la seconda scoperta, l’aspetto di novità è rappresentato dalla particella non neutra di cui si compone la coppia di tetraquark, la prima del suo genere, che risulta essere doppiamente carica”, conclude Spadaro Norella.

“Negli ultimi anni, soprattutto grazie al contributo di LHCb, sono state molte le particelle individuate che sono andate ad arricchire le conoscenze sullo “zoo” degli adroni esotici”. sottolinea Vincenzo Vagnoni, ricercatore e responsabile nazionale INFN di LHCb. “Quest’ultima scoperta ci consente quindi di fare un ulteriore passo avanti verso la costruzione di un modello in grado di classificare queste particolari particelle e descriverne la formazione e i modi di interazione, esattamente come accadde oltre sessant’anni fa con l’elaborazione del modello a quark”, conclude Alessandro Pilloni, ricercatore INFN della sezione di Roma 1 e dell’Università di Messina.

Dopo l’apertura ufficiale di ieri, sono iniziati oggi, 7 luglio, a Bologna i lavori della più importante conferenza internazionale di fisica delle particelle, ICHEP 2022 (International Conference on High Energy Physics), ospitata per la prima volta in Italia.  

1126 scienziate e scienziati arriveranno a Bologna da decine di Paesi per partecipare all’evento in presenza, 297 saranno invece in collegamento da tutto il mondo, 943 le ricerche presentate e 331 i poster dei progetti: questi sono alcuni dei numeri che fanno grande la XLI edizione di ICHEP, organizzata dall’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare con le sue Sezioni di Bologna e Ferrara, assieme al Dipartimento di Fisica e Astronomia Augusto Righi dell’Università di Bologna e al Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Ferrara. 

Saranno tantissimi i giovani che interverranno alla settimana di lavori, dove non mancheranno gli ospiti illustri e i Premi Nobel, come il Direttore Generale del CERN Fabiola Gianotti e il Premio Nobel per la Fisica Takaaki Kajita, che saranno tra i protagonisti delle sessioni plenarie in programma da lunedì 11.

“La conferenza ha ricevuto un grandissimo riscontro a livello globale, d’altro canto ICHEP rappresenta il principale momento di confronto internazionale per la comunità della fisica delle particelle: qui vengono presentati i più rilevanti aggiornamenti sulle ricerche in corso, e al contempo si discute sullo stato dell’arte e sul futuro dei progetti di punta delle maggiori collaborazioni scientifiche di tutto il mondo”, sottolineano Lorenzo Bellagamba e Paolo Giacomelli, coordinatori del Comitato Organizzativo Locale di ICHEP 2022. “Organizzare un evento come ICHEP è una grande responsabilità e richiede il massimo impegno, possiamo dirci soddisfatti del lavoro fin qui fatto e il successo che la conferenza siamo sicuri riscuoterà è merito dell’intera squadra di persone, che ha lavorato intensamente e con grande professionalità e dedizione in tutti questi mesi”.

Era il 2012 quando, durante la XXXVI edizione della conferenza in corso a Melbourne in Australia, un collegamento con il CERN annunciò ai partecipanti la scoperta del bosone di Higgs, di cui proprio lunedì scorso, 4 luglio si è festeggiato il decennale. E tra gli highlight della conferenza, ovviamente non poteva mancare una sessione speciale dedicata a questo anniversario, martedì 12 luglio con, tra gli altri, Rolf-Dieter Heuer, allora Direttore Generale del CERN, Fabiola Gianotti, attuale Direttore, che sarà anche l’occasione per fare il punto sugli studi che sono stati realizzati in questi dieci anni sulla famosissima particella e per discutere gli scenari che potrebbero ora aprirsi con il nuovo programma di fisica del super acceleratore del CERN LHC e dei suo giganteschi esperimenti, che si è avviato proprio l’altro ieri, 5 luglio, con le prime collisioni tra protoni all’energia record di 13,6 TeV. Tra gli appuntamenti di maggior spicco poi, l’intervento del Nobel 2015 per la Fisica Takaaki Kajita, insignito del prestigioso riconoscimento per gli studi sulle proprietà dei neutrini, le più elusive particelle note, e dei direttori e delle direttrici dei più importanti laboratori mondiali di fisica delle particelle. Ma soprattutto, spazio ai giovani, ricercatori e ricercatrici, studenti e studentesse di dottorato, che presenteranno su questo importante palcoscenico internazionale i loro lavori per discuterne con i colleghi di tutto il mondo. 

Da oltre 70 anni, ICHEP, che si svolge con cadenza biennale in una città sempre diversa del mondo, è dunque il luogo per eccellenza di incontro e confronto di una comunità che lavora alle frontiere della conoscenza e della tecnologia: dalla fisica delle particelle e delle astroparticelle, alla cosmologia, alle tecnologie innovative con le loro applicazioni. Insomma, ICHEP farà di Bologna la capitale mondiale della fisica fino al 13 giugno.

E per chi non potrà seguire i lavori della conferenza durante la giornata, l’INFN è in diretta da Bologna tutte le sere alle 19 su Twitter Spaces per raccontare attraverso le voci di alcuni fra gli scienziati e le scienziate protagonisti della conferenza gli highlight della giornata. Per seguire gli incontri #ICHEP2022 | Discovering a Universe of particles in Bologna basta collegarsi sull’account Twitter dell’INFN.

ICHEP non parla solo alla comunità delle ricercatrici e dei ricercatori di tutto il mondo: grande è stato anche l’impegno per coinvolgere nell’evento tutta la città con Le Meraviglie della Fisica a Bologna, una ricca programmazione di iniziative per il pubblico che per una settimana animerà luoghi, strade e piazze. 

Tra gli appuntamenti più attesi, martedì 12 luglio alle ore 21.30 in Piazza Maggiore la conferenza spettacolo A un passo dal Big Bang. La nuova fisica dopo il bosone di Higgs, condotta da Serena Dandini, nel quale dialogheranno il Direttore Generale del CERN Fabiola Gianotti, il Presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Antonio Zoccoli, il Direttore della Divisione di Fisica teorica del CERN Gian Francesco Giudice e il professor Guido Tonelli, fisico dell’INFN, uno dei protagonisti nella scoperta del bosone di Higgs 

Molti gli appuntamenti in Biblioteca Salaborsa (Piazza del Nettuno, 3): lunedì 11 luglio alle 18 la Piazza Coperta della Biblioteca ospiterà “Cosmologia: Scienza, Arte e Filosofia in dialogo”, affascinante dialogo sulle visioni del nostro universo dal punto di vista dell’astrofisica contemporanea, della filosofia e dell’arte, che prevederà un collegamento con il deserto di Atacama in Cile, dove a Cerro Paranal, a 2.635 metri di altezza, è operativo il Very Large Telescope (VLT) un complesso di 4 telescopi dal diametro di 8,2 metri. Tra i protagonisti dell’incontro anche l’artista Enrico Magnani, la cui mostra *Light in the Dark* sarà ospitata dall’Auditorium Biagi della stessa Salaborsa, insieme a “Colori e immagini della scienza”, esposizione dei lavori del progetto Art&Science across Italy dell’INFN realizzati da oltre 200 studenti delle scuole superiori (inaugurazione sabato 9 luglio, ore 17, fino al 16 luglio). 

La Piazza Coperta di Salaborsa ospiterà dal 9 al 16 luglio Collisioni, installazione interattiva multimediale a cura dell’INFN che consentirà di entrare virtualmente in un rivelatore di particelle, e sarà anche il palcoscenico per una tavola rotonda, martedì 12 luglio alle ore 17.30, con gli autori e le autrici che hanno vinto l’edizione di quest’anno del Premio Asimov, che chiama gli studenti delle superiori a scegliere il miglior libro di divulgazione scientifica pubblicato nei due anni precedenti, e gli studenti che hanno realizzato la migliore recensione. A questo evento seguirà, alle ore 18.30, la premiazione del concorso 10 anni dalla scoperta del bosone di Higgs, l’ultima particella della materia conosciuta per i migliori video che raccontano la scoperta, realizzati da studenti dei corsi di laurea triennali in fisica: saranno Fabiola Gianotti e Antonio Zoccoli a consegnare il premio. 

Dal 7 al 10 luglio l’Accademia delle Scienze di via Zamboni 31 ospiterà una escape room, anzi una HEPscape Room (HEP sta per High Energy Physics) dedicata alle famiglie per esplorare giocando il mondo della fisica delle particelle. Venerdì 8 luglio alle 21 alla Bernstein School of Musical Theatre è in programma lo spettacolo La forza nascosta, dedicato alla storia, alla vita e alle scoperte di quattro scienziate: Chien-Shiung Wu, Vera Cooper Rubin, Marietta Blau e Milla Baldo Ceolin, nell’ambito della rassegna Il Tempo delle Donne. 

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Con le prime collisioni ad alta energia, prende avvio oggi, 5 luglio, il nuovo periodo di presa dati, il Run3, per gli esperimenti all’acceleratore di particelle più potente del mondo, il Large Hadron Collider (LHC) del CERN, dopo oltre tre anni di lavori di aggiornamento e manutenzione (Long Shutdown 2).

I fasci circolano già nel complesso dell’acceleratore da aprile, quando LHC e i suoi iniettori hanno ripreso l’attività con nuovi fasci a maggiore intensità e maggiore energia. Ora, gli operatori di LHC sono pronti ad annunciare i “fasci stabili”, la condizione che consente di realizzare le collisioni tra protoni nei punti di interazione e agli esperimenti di accendere tutti i loro sottosistemi e iniziare a raccogliere i dati che verranno poi analizzati per la fisica. LHC funzionerà 24 ore su 24 per quasi quattro anni con un’energia record di 13,6 TeV, fornendo una precisione e un potenziale di scoperta mai raggiunti prima.

“Durante il Long Shutdown 2, sono stati realizzati molti interventi su LHC che hanno permesso di mettere l’acceleratore a regime e pronto a funzionare a un nuovo record di energia per i prossimi quattro anni”, commenta Mirko Pojer, co-responsabile del principale aggiornamento eseguito, il progetto DISMAC (Diode InSulation and MAgnet Consolidation), che ha rafforzato LHC per permetterne l’aumento sicuro di energia da 6,5 a 6,8 TeV, isolando uno dei componenti critici per la protezione dei magneti dell’acceleratore, i diodi. “Tuttavia questi lavori – prosegue Pojer – hanno anche spianato la strada al futuro progetto del CERN High Luminosity LHC, ci prepariamo a un futuro sempre “più brillante”.

I protoni saranno concentrati nei punti di interazione su una dimensione del fascio inferiore a 10 micron, per aumentare il tasso di collisione. Rispetto al Run1, durante il quale è stato scoperto il bosone di Higgs con 12 femtobarn inversi, ora nel Run3 saranno forniti 280 femtobarn inversi. Il femtobarn inverso è una misura del numero di collisioni o della quantità di dati raccolti: un femtobarn inverso corrisponde a circa 100 trilioni (100 x 1012) di collisioni protone-protone. Un aumento significativo che può aprire la strada a nuove scoperte.

“Durante il Long Shutdown 2, non è stato potenziato solo LHC, – spiega Roberto Tenchini, presidente della Commissione Scientifica Nazionale dell’INFN per la fisica delle particelle – anche i quattro grandi esperimenti hanno subito importanti aggiornamenti dei loro sistemi di lettura e selezione dei dati, con nuovi sistemi di rilevamento e infrastrutture informatiche, per fornire la massima efficienza alle nuove condizioni. Le modifiche consentiranno loro di raccogliere campioni di dati significativamente più grandi e di qualità superiore rispetto alle precedenti prestazioni, tant’è che durante il Run3, i rilevatori ATLAS e CMS prevedono di registrare più collisioni rispetto ai due precedenti Run messi insieme, l’esperimento LHCb ha subito un completo rinnovamento per aumentare la velocità di acquisizione dei dati di un fattore dieci, mentre ALICE punta ad aumentare di cinquanta volte il numero di collisioni registrate”, conclude Tenchini. 

Con l’aumento dei campioni di dati e una maggiore energia di collisione, Run3 amplierà ulteriormente il già molto diversificato programma di fisica di LHC. Gli scienziati e le scienziate degli esperimenti sonderanno la natura del bosone di Higgs con una precisione senza precedenti e in nuovi canali. Potranno osservare processi precedentemente inaccessibili e saranno in grado di migliorare la precisione di misurazione di numerosi processi noti affrontando questioni fondamentali, come l’origine dell’asimmetria tra materia e antimateria nell’universo. Le ricercatrici e i ricercatori studieranno le proprietà della materia a temperature e densità estreme e cercheranno anche candidati per la materia oscura e per altri nuovi fenomeni, sia attraverso ricerche dirette, sia indirettamente attraverso misurazioni precise delle proprietà delle particelle note.

“LHCb, dove b sta per beauty, è un esperimento dedicato alla ricerca della “bellezza” di un quark molto particolare, chiamato appunto beauty”, spiega Vincenzo Vagnoni, responsabile nazionale INFN di LHCb. “Questo quark ha delle peculiarità che lo rendono particolarmente utile per studiare con precisione le differenze di comportamento tra materia e antimateria, tra quark beauty e antiquark beauty. L’esperimento nella sua prima vita ha già realizzato le misure più precise al mondo di queste differenze, consentendo alla collaborazione LHCb, composta da circa 1500 scienziati da tutto il mondo, di cui il 16% dell’INFN, di pubblicare più di 600 articoli scientifici. Ora l’esperimento inizia una seconda nuova vita, con un rivelatore completamente ristrutturato e con una capacità di acquisire e analizzare dati potenziata di un ordine di grandezza. Il rivelatore acquisirà dati per svariati anni, e la collaborazione LHCb sta già pensando a come ammodernare la tecnologia per produrre un ulteriore miglioramento negli anni 2030, in quella che sarà la terza vita di LHCb”.

“I principali interventi di aggiornamento su CMS svolti durante il secondo Long Shutdown”, illustra Lucia Silvestris, responsabile nazionale INFN di CMS”, hanno riguardato molte delle componenti principali dell’esperimento. Un’attività portata a termine entro i tempi previsti anche grazie al decisivo contributo dei ricercatori INFN che fanno parte della collaborazione, e che, unitamente all’aumento dei campioni di dati e alla maggiore energia di collisione che sarà raggiunta con il Run 3, amplierà ulteriormente il già molto diversificato programma di fisica di CMS. Gli obiettivi dell’esperimento spazieranno infatti dallo studio del settore di Higgs, alle misure di precisione di grandezze del modello standard, come la massa del bosone W e del quark top, fino alla ricerca di nuove particelle o di anomalie nel settore della fisica del mesone B.”

“Confermando la tradizione che lo ha visto in prima linea nella realizzazione dell’esperimento e nella scoperta del bosone di Higgs, l’INFN, che partecipa alla collaborazione ATLAS con ben 14 gruppi diversi provenienti dalle proprie sezioni e dai propri laboratori e con molti giovani ricercatori, può essere senz’altro annoverato tra i protagonisti dell’inteso lavoro che ha contraddistinto l’appena conclusa fase di upgrade del rivelatore. Una partecipazione che proseguirà ovviamente anche nel nuovo periodo di presa dati, che avrà tra i suoi più interessanti obiettivi quello dello studio dettagliato delle proprietà dell’Higgs, e in particolare dei meccanismi attraverso i quali esso si accoppia sia con le altre particelle che con sé stesso”, conclude Stefano Giagu, responsabile nazionale INFN di ATLAS.

“In questi tre anni e mezzo di pausa il grande rivelatore ALICE, che studia in particolare stati della materia primordiale, ha cambiato volto”, spiega Massimo Masera, responsabile nazionale INFN di ALICE. “Alcuni rivelatori sono del tutto nuovi e tutti gli altri sono stati adattati alle condizioni di presa dati previste per il Run 3 di LHC. Grazie a questo importante upgrade ALICE sarà in grado di condurre misure di precisione su una grande mole di dati. La comunità INFN ha lavorato duramente e bene per arrivare puntuale a questo momento, nonostante le difficoltà degli ultimi due anni, e possiamo affermare con grande soddisfazione che l’esperimento è pronto per le nuove sfide che lo attendono”.

Anche gli esperimenti più piccoli a LHC, TOTEM, LHCf, MoEDAL con il suo nuovissimo sottorilevatore MAPP, e gli esperimenti FASER e SND@LHC installati di recente, sono pronti a esplorare i fenomeni nell’ambito ma anche al di là del Modello Standard, dai monopoli magnetici ai neutrini, ai raggi cosmici.  Inizia così una nuova stagione di fisica, con in serbo un programma scientifico ampio e promettente.

L’avvio del Run 3 di LHC sarà trasmesso oggi in diretta streaming sui canali dei social media del CERN e dell’INFN a partire dalle 16.00. Il commento dal vivo del Centro di Controllo del CERN, disponibile in cinque lingue (inglese, francese, tedesco, italiano e spagnolo), guiderà gli spettatori attraverso le fasi operative che portano i fasci di protoni dall’iniezione in LHC alle collisioni per la fisica nei quattro punti di interazione dove si trovano gli esperimenti. Una sessione di domande e risposte dal vivo con esperti degli acceleratori e degli esperimenti concluderà il live streaming.

LINK INFN PER SEGUIRE LA DIRETTA: You Tube e Facebook

 

 

 

Era il 4 luglio 2012 quando le collaborazioni internazionali degli esperimenti ATLAS e CMS all’acceleratore LHC Large Hadron Collider del CERN annunciavano in diretta mondiale la scoperta di una nuova particella, con caratteristiche coerenti a quelle del bosone di Higgs previsto dalla teoria del Modello Standard della fisica delle particelle.

Una scoperta che ha scritto un nuovo capitolo dei libri di fisica e della storia della scienza, e che l’anno successivo è valsa il Premio Nobel per la Fisica ai teorici Peter Higgs e François Englert che, insieme al compianto Robert Brout, ne avevano previsto l’esistenza nel 1964.

La loro geniale intuizione ha richiesto quasi cinquant’anni e la realizzazione del più grande e potente complesso di macchine mai realizzato per essere confermata.

“La scoperta del bosone di Higgs è stata una pietra miliare nella fisica delle particelle. Ha segnato la conclusione di un lungo viaggio di esplorazione e l’inizio di una nuova era di studi di questa particella molto speciale”, commenta Fabiola Gianotti, Direttore Generale del CERN e capo progetto dell’esperimento ATLAS al momento della scoperta. “Ricordo con emozione – prosegue Gianotti – il giorno dell’annuncio, un giorno di immensa gioia per la comunità mondiale della fisica delle particelle, e per tutte le persone che hanno lavorato instancabilmente per decenni per rendere possibile questa scoperta”.

Un’impresa scientifica colossale resa possibile dalla visione, dalla determinazione e dall’impegno di decine di Paesi, centinaia di Istituzioni scientifiche e migliaia di persone di tutto il mondo, e nell’ambito della quale l’Italia ha svolto sempre un ruolo fondamentale, grazie al coordinamento dell’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e al lavoro della sua grande comunità.

“La scoperta del bosone di Higgs è stata per tutti noi il coronamento di un sogno, che ha trovato la sua realizzazione nella più complessa impresa scientifica e tecnologica mai portata a compimento dalla comunità della fisica delle particelle, testimonianza di come il rigore del metodo scientifico possa permettere a una geniale idea della mente umana di trovare riscontro nella solidità dei dati sperimentali”, commenta Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN. “Un successo cui ognuno ha portato il suo piccolo grande contributo: studenti e dottorandi, ricercatori, tecnici e tecnologi, amministrativi, ognuno ha fatto la sua parte, tutti orgogliosi di rendere l’Italia protagonista di questa impresa”. “Un’impresa – prosegue Zoccoli – che è emblematica di ciò che significa fare ‘grande scienza’: capacità di strategia e visione a lungo termine, progettualità oltre lo stato dell’arte, collaborazione e partecipazione globali, capacità di coordinamento e di gestione in contesti complessi, sinergia tra mondo della ricerca e mondo industriale, produzione di nuove conoscenze e innovazione tecnologica. Tutto questo è la ricerca di base, una delle più affascinanti e arricchenti attività umane”, conclude Zoccoli.

“Il successo della ricerca del bosone di Higgs all’acceleratore LHC del CERN è prova della validità della strategia delle grandi collaborazioni internazionali della fisica delle particelle, quando si devono esplorare fenomeni fisici di grande complessità, alla frontiera della conoscenza”, sottolineano Stefano Giagu e Lucia Silvestris, responsabili nazionali INFN rispettivamente delle collaborazioni ATLAS e CMS. “In questo lungo e complesso processo, il contributo italiano è stato cruciale in ogni fase e in ogni settore: dall’ideazione alla progettazione delle macchine, alla loro realizzazione e messa a punto, dallo sviluppo e implementazione dei sistemi di acquisizione dei dati in tempo reale, alla gestione computazionale e all’analisi dei dati stessi. Tutti aspetti essenziali, senza i quali non sarebbe stato possibile scoprire una nuova particella”.

La comprensione del bosone di Higgs, un viaggio lungo dieci anni che ancora continua.

In questi dieci anni le ricercatrici e i ricercatori delle collaborazioni scientifiche ATLAS e CMS hanno compiuto determinanti passi avanti nella comprensione dell’universo. Hanno verificato e confermato che la particella osservata nel 2012 è effettivamente il bosone di Higgs, e hanno iniziato a costruire il quadro complessivo entro cui esso si colloca, a partire da un decimo di miliardesimo di secondo dopo il big bang, quando la sua presenza è diventata pervasiva in tutto l’universo.

ATLAS e CMS hanno indagato in dettaglio se le proprietà della particella che avevano scoperto corrispondessero effettivamente a quelle previste dal Modello Standard per il bosone di Higgs.

Utilizzando i dati delle collisioni tra protoni nell’acceleratore LHC, hanno studiato il decadimento della nuova particella in due fotoni, dimostrando che, al contrario di tutte le particelle elementari note, essa non ha momento angolare intrinseco o spin quantistico, esattamente come il bosone di Higgs previsto dal Modello Standard.

Studiando i bosoni di Higgs e i decadimenti in coppie di bosoni W o Z, ATLAS e CMS hanno confermato che questi ottengono la loro massa attraverso l’interazione con il campo di Higgs, come previsto dal Modello Standard. La forza di queste interazioni spiega il piccolo raggio di azione della forza debole.

Gli esperimenti hanno anche dimostrato che il quark top, il quark bottom e il leptone tau – che sono i fermioni più pesanti – ottengono la loro massa dalle loro interazioni con il campo di Higgs, sempre come previsto dal Modello Standard. Queste osservazioni hanno confermato l’esistenza di una forza, chiamata interazione di Yukawa, che fa parte del Modello Standard ma è diversa da tutte le altre forze della teoria: è mediata dal bosone di Higgs e la sua forza non è quantizzata.

ATLAS e CMS sono riusciti a misurare con grande accuratezza la massa del bosone di Higgs –  pari a 125 GeV –, che è una costante fondamentale della natura il cui valore non è previsto dal Modello Standard e che, insieme alla massa della particella elementare più pesante conosciuta, il quark top, e ad altri parametri, può determinare la stabilità del vuoto dell’universo.

Tutti i risultati ottenuti finora sono coerenti con il Modello Standard, ma c’è ancora molto spazio per nuovi fenomeni al di là di quanto previsto da questa teoria e il bosone di Higgs stesso potrebbe dare indicazione di nuovi fenomeni: ATLAS e CMS stanno eseguendo molte ricerche per sondare tutte le possibili forme di processi non previsti che potrebbero coinvolgere il bosone di Higgs e il loro lavoro proseguirà durante il Run3 di LHC che inizierà domani, 5 luglio, con le prime collisioni ad alta energia. Alla ripartenza del programma di fisica del più potente acceleratore di sempre e dei suoi esperimenti ATLAS, CMS, ALICE, LHCb, LHCf, MoEDAL, FASER, SND@LHC sarà dedicata una diretta dal CERN dalle 16 alle 18 che sarà possibile seguire anche sul canale Youtube dell’INFN a questo link.

ICHEP 2022 International Conference on High Energy Physics, Bologna, 6-13 luglio

I più recenti lavori nel settore dell’Higgs e negli altri settori di punta della fisica delle alte energie ma anche di altri ambiti della fisica fondamentale saranno presentati e discussi ad ICHEP, la principale conferenza internazionale di fisica delle particelle che sarà ospitata per la prima volta in Italia, a Bologna, a partire dal prossimo 6 luglio. La 41° edizione di ICHEP è organizzata dalle Sezioni INFN di Bologna e Ferrara con le Università locali e vedrà la partecipazione di centinaia di fisici da decine di Paesi, che trasformeranno, fino al 13 luglio, il capoluogo dell’Emilia-Romagna nella capitale mondiale della fisica.

ICHEP propone anche un ricco programma di eventi pubblici in città, Le Meraviglie della Fisica, che sarà l’occasione per celebrare il decennale del bosone di Higgs. Segnaliamo, in particolare:

12 luglio ore 18.00 – 19:00 | Premiazione concorso 10 anni dalla scoperta del bosone di Higgs promosso da ATLAS Italia e CMS Italia
Piazza Coperta di Sala Borsa, Piazza del Nettuno 3, Bologna

12 luglio, ore 21:30 | conferenza spettacolo A UN PASSO DAL BIG BANG. LA FISICA DOPO IL BOSONE DI HIGGS
Piazza Maggiore, Bologna
Conferenza spettacolo con Fabiola Gianotti, Direttore Generale del CERN, Gian Francesco Giudice, Direttore della divisione di fisica teorica del CERN, Guido Tonelli, Professore all’Università degli Studi di Pisa, Antonio Zoccoli, Presidente dell’INFN, Professore all’Università degli Studi di Bologna. Conduce Serena Dandini, con la partecipazione musicale de La Banda dell’Uku.

Le iniziative dell’INFN

Puoi consultare il programma delle iniziative che saranno organizzate dall’INFN nel corso del 2022 in tutta Italia sul sito dedicato al decennale della scoperta del bosone di Higgs https://higgs10.infn.it/ (il programma è in continuo aggiornamento)

Puoi scaricare il video di auguri della comunità INFN per l’anniversario del bosone di Higgs da qui o guardarlo sui canali social dell’INFN

Puoi ascoltare Tracce. Lessico di una scoperta, il podcast dell’INFN dedicato alla scoperta del bosone di Higgs su Spreaker, Spotify e Google Podcasts

 

 

 

 

4 luglio 2022.

La collaborazione ATLAS al CERN ha rilasciato la combinazione dei risultati piu’ recenti del bosone di Higgs. Il nuovo articolo, pubblicato sulla rivista Nature, arriva esattamente dieci anni dopo che ATLAS ha annunciato la scoperta del bosone di Higgs. La collaborazione ATLAS ha fatto enormi passi avanti nella comprensione del bosone di Higgs negli ultimi dieci anni e questo articolo li riassume, presentando nell’articolo un riassunto molto dettagliata delle interazioni del bosone di Higgs con altre particelle e delle sue proprietà.

I risultati si basano sul set di dati completo raccolto dall’esperimento ATLAS durante il run 2 (2015–2018) del Large Hadron Collider (LHC). Tale mole di dati ha permesso ai ricercatori di studiare il bosone di Higgs con dettagli senza precedenti.

Gli studi effettuati possono far luce sulla forma del potenziale energetico del campo di Higgs, che governa il meccanismo di Brout-Englert-Higgs e che ha dato massa alle particelle elementari una frazione di secondo dopo il Big Bang.

Il gruppo di Roma Tor Vergata ha partecipato all’esperimento ATLAS fin dall’inizio dando importanti contributi ed è lieta di festeggiare con voi l’evento a partire dalle ore 9:00 in Aula Grassano trasmettendo dal CERN uno speciale simposio sul bosone di Higgs.

Il gruppo ATLAS di Roma Tor Vergata

Sarà realizzato ai Laboratori Nazionali di Frascati LNF, che si estendono su circa 14 ettari, il primo grande impianto fotovoltaico dell’INFN per la produzione di energia rinnovabile. L’impianto da 1,1 MWp sarà costruito sulle coperture di 22 edifici dei LNF, per una superficie di circa 12.000 mq, pari al 50% della superficie edificata complessiva. L’opera sarà realizzata con strutture che integreranno i supporti per i pannelli solari e la coibentazione, con un miglioramento delle prestazioni energetiche degli edifici.
L’intervento è basato su un progetto da parte di una società di servizi energetici, condiviso con gli specialisti della Divisione Tecnica dei LNF. È la prima volta che l’INFN utilizza lo strumento del Partenariato Pubblico Privato nella forma del Project Financing su proposta del promotore, come consentito dall’art. 183 comma 15 del D.Lgs. 50/2016. Il Partenariato Pubblico Privato è una forma di cooperazione tra soggetti pubblici e privati con l’obiettivo di progettare, realizzare, gestire e finanziare un’opera pubblica, o di pubblica utilità.
L’opera, di cui a breve sarà emesso il bando di gara, verrà realizzata mediante una concessione della durata di 18 anni, che prevede la progettazione, la costruzione e la successiva gestione degli impianti. L’importo del progetto ammonta a circa 1.700.000 €.
L’energia prodotta dagli impianti fotovoltaici installati sui tetti sarà immessa localmente sulla rete elettrica LNF. L’impianto garantirà una produzione di 1,2 GWh l’anno, pari al 13% del consumo di base dei Laboratori, consentendo di ridurre di 651 tonnellate l’emissione di CO2, equivalente a quanto assorbito da un bosco di circa 1 km2 in un anno.
L’azione si inquadra in un percorso di attenzione all’uso efficiente dell’energia e delle fonti rinnovabili da parte dell’INFN e dei LNF, che ha visto negli ultimi anni vari interventi, eseguiti direttamente sia sulle strutture dell’acceleratore, sia sugli impianti di climatizzazione e di illuminazione. Tra questi, la realizzazione del sistema di recupero termico che consente di riscaldare 12.000 mq di uffici utilizzando il calore di scarto del sistema di raffreddamento dell’acceleratore e del centro di calcolo. Questo intervento, attivo dal 2015, consente di risparmiare 100.000 mc di metano l’anno, con una riduzione netta di ulteriori 163 tonnellate di CO2.