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Atlas

Un 2016 eccezionale per la fisica di ATLAS

16 Dec , 2016  

Il 2016 volge al termine. Anche i fisici di ATLAS si preparano a trascorrere le ferie – e possono farlo con la soddisfazione di lasciarsi alle spalle un anno eccezionale. Il merito dell’ottimo bilancio va inanzitutto all’acceleratore, LHC, che ha fornito ai due esperimenti principali (ATLAS e CMS) quasi 40 fb-1 di luminosità integrata, un valore al di sopra delle aspettative e dieci volte più elevato di quello disponibile alla fine del 2015. 40 fb-1 corrispondono a tre milioni di miliardi di collisioni tra protoni nel cuore del rivelatore. Questa enorme mole di dati rappresenta un’ opportunità per misure precise e scoperte: un numero elevato di collisioni è fondamentale in quanto i processi fisici più interessanti sono rari. Si calcola che solo due milioni di collisioni, ad esempio, abbiano prodotto un bosone di Higgs.

L’analisi dei nuovi dati è nella maggior parte dei casi ancora in corso, ma molti risultati importantissimi sono già stati annunciati con i dati raccolti nella prima parte dell’anno e quelli raccolti in precedenza. Due giorni fa è stata presentata la misura della massa del bosone W (https://cds.cern.ch/record/2238954). Si tratta di una misura molto delicata: questa è la prima volta che la massa della particella carica responsabile delle interazioni nucleari deboli viene misurata ad LHC, migliorando le misure precedenti effettuate all’acceleratore Tevatron a Chicago (USA) che erano state pubblicate nel 2012. In Giugno è stata annunciata la misura della massa della particella più pesante nota, il quark top, con una precisione del 4 per mille. Le due misure di massa di queste particelle (bosone W e top) suggeriscono che l’Universo si trovi in uno stato non stabile (https://en.wikipedia.org/wiki/False_vacuum) ma con una vita media comunque molto maggiore dell’età attuale dell’Universo, per cui non c’è ragione di preoccuparsi.

Anche la particella che ha reso LHC famoso, il bosone di Higgs, è stata studiata in dettaglio: gli ultimi risultati – recentemente discussi in una conferenza come spiegato al link http://webusers.fis.uniroma3.it/atlas/?p=1124 – migliorano notevolmente quelli disponibili un anno fa. Occorre sottolineare che tutte le misure effettuate finora sono in accordo con le previsioni della teoria di riferimento, il Modello Standard.

L’incapacità del Modello Standard di spiegare fenomeni come la Materia Oscura o l’asimmetria tra materia e antimateria nell’universo attuale spinge comunque i fisici a cercare tracce di nuove particelle (o nuove forze) non previste dalla teoria nelle collisioni di LHC. Queste ricerche hanno finora dato risultati negativi, ponendo vincoli sempre più stringenti alle presenti teorie alternative al Modello Standard. E’ presto tuttavia per trarre conclusioni: processi fisici mai osservati devono essere necessariamente rari, per cui le ricerche di nuovi fenomeni dipendono in modo critico dall’utilizzo di tutti I dati raccolti, la cui analisi è ancora in corso. Questi nuovi risultati che utilizzeranno tutti i dati raccolti sono attesi per le conferenze invernali, in particolare quella di Moriond, che si terrà a Marzo 2017.brindisi

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