Lab. Gran Sasso, misurato processo più raro osservato nell'Universo
Lab. Gran Sasso, misurato processo più raro osservato nell'Universo Esperimento XENON1T. Nature dedica copertina. Infn protagonista Roma, 24 apr. (askanews) - L'universo ha un'età di oltre 13 miliardi di anni, un tempo talmente lungo che può sfuggire alla percezione umana. Eppure, questo intervallo di tempo è estremamente breve se paragonato a quello tipico di alcuni processi fisici. L'esperimento XENON1T, impegnato nella ricerca diretta di materia oscura ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ha pubblicato su Nature un nuovo studio che riporta la prima misura diretta della cosiddetta doppia cattura elettronica (2vECEC) dell'isotopo xenon-124. Si tratta del processo di decadimento più raro mai osservato in modo diretto, la cui vita media è ben mille miliardi di volte maggiore dell'età dell'universo. Questi nuovi risultati forniranno informazioni utili non solo per i modelli sulla struttura nucleare ma anche per altri esperimenti che studiano processi rari. "Essere riusciti a osservare in modo diretto un decadimento così raro, - spiega Elena Aprile, professoressa della Columbia University, a capo della collaborazione XENON - e in una regione di energia diversa da quella della ricerca di materia oscura per la quale è ottimizzato XENON1T, conferma in modo inequivocabile le grandi potenzialità del nostro rivelatore". "La grande attenzione dedicata in fase di progetto e costruzione a ridurre il fondo radioattivo naturale dello strumento - sottolinea Marco Selvi, responsabile nazionale INFN dell'esperimento - si rivela nuovamente fondamentale per riuscire a osservare processi rari, addirittura al di là degli obiettivi principali per cui è stato progettato il nostro esperimento". Questi nuovi risultati, infatti, potranno fornire informazioni sulla struttura dei nuclei, utili anche per gli esperimenti che cercano altri decadimenti rari, come il "decadimento doppio-beta senza neutrini". Tale ricerca, in cui l'INFN e i Laboratori Nazionali del Gran Sasso sono protagonisti a livello mondiale, può portare a svelare la natura e la massa del neutrino, una delle particelle più interessanti dell'attuale panorama sperimentale. I gruppi INFN, coordinati da Marco Selvi, della sezione INFN di Bologna, e guidati da Gabriella Sartorelli (Università di Bologna), Walter Fulgione (INFN-LNGS) e Giancarlo Trinchero (INFN-Torino), fanno parte del progetto XENON1T fin dal suo inizio, nel 2009. Sono responsabili del progetto, costruzione e funzionamento del sistema di veto di muoni, all'interno dello schermo di acqua, che è cruciale 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 il calcolo delle varie sorgenti di fondo. Sono anche coinvolti in diversi aspetti dell'analisi dati che ha portato a questi risultati di XENON1T. Con l'aggiunta dei gruppi delle sezioni INFN di Napoli e Ferrara, guidati rispettivamente da Michele Iacovacci e Guido Zavattini, i gruppi italiani sono coinvolti anche nell'attuale estensione del progetto, con il rivelatore XENONnT in fase di costruzione presso i LNGS. In particolare, sono responsabili della simulazione Monte Carlo e della progettazione e realizzazione di un nuovo rivelatore di veto per i neutroni. Partecipano, inoltre, alla purificazione dello xenon, e alla realizzazione dell'infrastruttura di calcolo dell'esperimento. Red/Gbt 20190424T190142Z
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