Sono stati pubblicati i risultati del rivelatore ProtoDUNE sullo studio dei neutrini
La collaborazione DUNE ha pubblicato il suo primo articolo scientifico basato sui dati raccolti con il rivelatore monofase ProtoDUNE situato sulla piattaforma Neutrino al CERN.
I risultati mostrano che il rivelatore funziona con un'efficienza superiore al 99%, rendendolo non solo la camera di argon liquido più grande, ma anche la più efficiente fino ad oggi per gli studi sui neutrini.
"Questi primi risultati sono una grande notizia per noi", dicono i ricercatori. “Dimostrano che il rilevatore ProtoDUNE-SP funziona anche meglio del previsto. Siamo ora pronti per creare i primi componenti per il rivelatore DUNE, che includerà moduli rivelatori basati su questo prototipo, ma 20 volte più grandi. "
DUNE è un ambizioso esperimento internazionale che misurerà le proprietà di minuscole particelle elementari chiamate neutrini. I neutrini sono la particella di materia più abbondante nell'universo, ma poiché interagiscono raramente con altre particelle, sono incredibilmente difficili da studiare.
Esistono almeno tre diversi tipi di neutrini e ogni secondo 65 miliardi passano attraverso ogni centimetro quadrato della Terra. Quando viaggiano, fanno qualcosa di speciale: cambiano da un tipo all'altro.
Gli scienziati ritengono che queste oscillazioni dei neutrini, così come le oscillazioni associate ai neutrini antimateria, possano aiutare a rispondere ad alcune importanti domande in fisica, come l'asimmetria osservata della materia e dell'antimateria nell'universo. DUNE cercherà anche neutrini di supernova e ricercherà processi subatomici rari come il decadimento del protone.
"ProtoDUNE-SP mostra che possiamo adattare questo tipo di tecnologia alla dimensione e alla risoluzione di cui abbiamo bisogno per posizionare finalmente i neutrini sotto un microscopio molto potente", ha detto Marzio Nessi, coordinatore della piattaforma CERN Neutrino.
La misurazione accurata di queste vibrazioni limiterà e addirittura escluderà alcuni modelli teorici e aprirà nuove strade per la scoperta e lo studio di rari fenomeni subatomici. Ma per ottenere queste misurazioni accurate, gli scienziati hanno bisogno di rilevatori incredibilmente grandi, sensibili e affidabili.
DUNE è progettato per rivelare la natura delle oscillazioni dei neutrini lanciando un intenso fascio di neutrini dal Fermilab vicino a Chicago attraverso 1.300 chilometri di terra in quattro giganteschi moduli rivelatori sotterranei situati a 1,5 km di profondità presso il Sanford Underground Research Center nel South Dakota.
I due rilevatori ProtoDUNE al CERN - uno basato sulla tecnologia monofase e l'altro basato sulla tecnologia dell'argon liquido bifase - sono un passo verso la creazione di enormi moduli rivelatori DUNE, ciascuno riempito con 17.000 tonnellate di argon liquido. Il DUNE Engineering Design Report, pubblicato a febbraio, è il modello per questi moduli.