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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

lhcLa fisica del più grande acceleratore di particelle al mondo è ripartita. Il 23 maggio, gli esperimenti di LHC hanno, infatti, iniziato a raccogliere dati, per la prima volta nel 2017. Le operazioni sono iniziate con un numero ridotto di pacchetti di protoni per fascio, che aumenterà poi progressivamente. Tra un paio di settimane, più di un miliardo di collisioni saranno così prodotte nel cuore degli esperimenti, grazie anche alla riduzione della dimensione dei fasci nei punti di interazione.

"L'inizio della nuova stagione di presa dati per gli esperimenti di LHC apre un periodo molto interessante e pieno di attese", commenta Antonio Zoccoli, vicepresidente dell'INFN e fisico dell'esperimento ATLAS, "dopo la scoperta del bosone di Higgs la comunità scientifica è ora concentrata sullo studio delle proprietà di questa particella e sulla ricerca di effetti che possano aprire nuovi campi di ricerca".

Lo scorso anno LHC ha prodotto un'incredibile quantità di dati, ottenendo circa 6,5 milioni di miliardi di collisioni, pari a una luminosità integrata di quasi 40 femtobarn inversi (l’unità di misura della luminosità, che indica il numero di collisioni per una data unità di spazio in un dato intervallo di tempo). L'obiettivo di LHC per il 2017 è di aumentare ulteriormente la luminosità in modo da ottenere lo stesso numero di collisioni del 2016 in meno tempo, dato che quest'anno LHC è ripartito, dopo la pausa invernale, un mese dopo rispetto allo scorso anno.

Nel corso dei primi due anni di attività di LHC, i coordinatori delle operazioni della macchina hanno avuto modo di comprendere bene come funzioni l’acceleratore all’energia record di 13 TeV, e quest’anno sono convinti di riuscire a ottimizzare ulteriormente le sue prestazioni. Gli esperimenti sono pronti a raddoppiare la statistica rispetto a quanto ottenuto nel 2016 per ottenere risultati sempre più affidabili. Questo permetterà ai ricercatori di continuare a migliorare la conoscenza di fenomeni noti e di indagare quelli ancora sconosciuti. Tra i fenomeni previsti dal Modello Standard, la teoria che racchiude la nostra attuale conoscenza sulle particelle elementari e le forze attraverso cui interagiscono, si continuerà a studiare il bosone di Higgs, scoperto nel 2012, per determinarne con grande precisione le caratteristiche. Verranno inoltre condotte altre misure su processi che coinvolgono il quark top, la particella elementare più pesante, e si continuerà a studiare lo stato della materia primordiale, il plasma di quark e gluoni. Tra i fenomeni sconosciuti, LHC continuerà a cercare le particelle previste dalla teoria della Supersimmetria e la materia oscura, e a indagare l’asimmetria tra materia e antimateria per spiegare perché la materia domina l'universo, nonostante materia e antimateria siano state prodotte in quantità uguale al momento del big bang. (f.m.)