Il 2 marzo 2016 per la prima volta sono stati iniettati e fatti circolare stabilmente dei fasci di particelle negli anelli dell’acceleratore SuperKEKB nel laboratorio KEK a Tsukuba, in Giappone. “È un traguardo importante nella messa a punto della macchina acceleratrice progettata per arrivare a una luminosità mai raggiunta finora, ben quaranta volte più alta di quella del più potente acceleratore della generazione precedente.” commenta Francesco Forti, dell’Università di Pisa, rappresentante INFN e presidente del comitato esecutivo di Belle-II.
SuperKEKB è il primo acceleratore per la ricerca in fisica fondamentale ad entrare in funzione dopo LHC al CERN di Ginevra. A differenza di LHC, in cui circolano fasci di protoni, SuperKEKB utilizza fasci di elettroni e positroni, che viaggiano in anelli separati a energie diverse, rispettivamente di 7 e 4 miliardi di elettronvolt (GeV). Inoltre gli anelli sono più piccoli e misurano circa 3 km l’uno. SuperKEKB utilizza per la collisione dei fasci uno schema innovativo detto dei “nano-beams”, originariamente proposto da Pantaleo Raimondi (INFN-Frascati, ora ESRF) per il collider SuperB. I fasci di SuperKEKB sono di dimensioni verticali nanometriche e hanno la particolarità di non viaggiare in direzioni opposte, ma di incrociarsi formando tra di loro un angolo molto grande rispetto agli acceleratori tradizionali, rendendo massima la regione nello spazio in cui si sovrappongono, e quindi la luminosità. Quando funzionerà a pieno regime le particelle prodotte nelle collisioni saranno rivelate e misurate dall’esperimento Belle-II, un sensibilissimo rivelatore dal peso complessivo di 1500 tonnellate al cui interno è installato un gigantesco magnete di circa 1100 tonnellate.
Frutto di una collaborazione internazionale formata da oltre 600 fisici e ingegneri provenienti da 23 nazioni diverse, Belle-II è un sofisticato rivelatore progettato per trovare segnali di una fisica al di là delle teorie attualmente conosciute. Importante il contributo italiano, con una comunità di più di 60 scienziati provenienti da nove università e laboratori dell’INFN (Napoli, Padova, Perugia, Pisa, Torino, Trieste, Roma1-Enea Casaccia, Roma3, Laboratori Nazionali di Frascati), coordinati da Giuseppe Finocchiaro dei Laboratori Nazionali di Frascati (LNF). I gruppi italiani sono impegnati nella costruzione di tre elementi chiave dell’esperimento: il rivelatore di vertice (SVD), il sistema di identificazione di particelle (TOP), e il calorimetro elettromagnetico (ECL), necessari rispettivamente alla misura precisa del punto in cui le particelle decadono, al riconoscimento di quali particelle attraversano il rivelatore, alla misura della loro energia. Inoltre l’Italia assicura anche un notevole contributo ai mezzi di calcolo necessari per l’analisi dell’enorme quantità di dati che l’esperimento raccoglierà.
“I fisici italiani hanno anche contribuito alla realizzazione di un apparato di dimensioni ridotte rispetto a Belle-II, ideato per misurare le proprietà dei fasci di particelle che circolano nell’acceleratore in questa fase iniziale, e fornire così informazioni necessarie per la messa a punto del sistema” sottolinea Finocchiaro: “due dei sette rivelatori di cui si compone questo apparato sono stati realizzati da ricercatori italiani, e sin dall’accensione della macchina hanno permesso di osservare i segnali del passaggio delle particelle nell’acceleratore”. Per informazioni aggiornate sulle attività di Belle-II è possibile consultare la pagina Facebook dell’esperimento https://www.facebook.com/belle2collab .
