IL TEVATRON VA IN PENSIONE
Era il secondo acceleratore di particelle più potente al mondo.
Mandare il Tevatron in pensione non significa però chiudere i battenti dell’intero laboratorio, al contrario il Fermilab intende ora lanciarsi nella sfida dello studio delle proprietà dei neutrini, balzati sotto i riflettori dopo l’annuncio dato dell’esperimento OPERA (sito al Gran Sasso), secondo il quale essi potrebbero viaggiare ad una velocità superiore a quella della luce.
Il Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory), infatti, possiede già la strumentazione per generare un fascio di neutrini molto intenso (più di quello prodotto al CERN), utilizzato dall’esperimento MINOS. Inoltre un altro esperimento, chiamato NOνA, volto allo studio di tali elusive particelle, incomincerà a prendere dati a partire dal 2013.
I neutrini prodotti dal laboratorio Fermi attraverseranno la crosta terrestre per 810km viaggiando dall’Illinois al Minnesota, dove è collocato l’immenso rivelatore che ne intercetterà il passaggio. Data la loro scarsa interazione con la materia, la maggior parte dei neutrini arriveranno intatti e si auspica che qualcuno di essi, nel collidere con la struttura del rivelatore, lascerà la firma della propria presenza.
Naturalmente una delle misure che tale esperimento effettuerà sarà quella della velocità di viaggio dei neutrini, per confrontarla con i risultati di OPERA (e altri esperimenti tra cui lo stesso MINOS) in modo da capire definitivamente se le teorie fisiche devono aprire le porte a particelle super-luminali o no.
Ma i progetti nell’ambito dei neutrini non si fermano qui: nei piani del direttorato del Fermilab ci sono infatti due altri esperimenti da fa seguire a NOνA. Prima di tutto, LBNE (Long Baseline Neutrino Experiment), il quale dovrà inviare un fascio ancora più intenso di tali particelle in direzione di un laboratorio sotterraneo nel Sud Dakota e poi, successivamente, Project X, il cui fascio di neutrini dovrebbe raggiungere intensità persino maggiori.
Il futuro di questo secondo progetto è però ancora piuttosto incerto, visti i costi elevati e tutti i dibattimenti connessi ai finanziamenti dei grandi centri di ricerca per la fisica delle alte energie.
In ogni caso, messo a riposo il Tevatron, il Fermilab ha tutt’altro che l’intensione di ritirarsi dalla scena internazionale della ricerca, pertanto ne sentiremo ancora parlare. Stay tuned!
Sull'argomento l'autrice ha pubblicato anche:
Neutrini più veloci della luce, un dato affidabile? Risponde la 'Scienza'
Fisica sperimentale al CERN e giornalista
Lo scorso 30 settembre, alla fine di quasi 26 anni di onorata carriera, l’acceleratore di particelle Tevatron sito al Laboratorio Fermilab vicino Chicago (USA), ha spento i motori, cedendo definitivamente il testimone al Large Hadron Collider del CERN di Ginevra.
Foto: Il Tevatron (sullo sfondo) e il Main Injector
Dopo la prima collisione avvenuta nell’ottobre del 1985, svariati miliardi ne sono seguite, numerosi esperti si sono avvicendati nella sala di controllo e, soprattutto, lo studio dei prodotti di tali interazioni ha permesso di effettuare misure molto precise e scoperte importanti.
Il Tevatron accelerava a velocità prossime a quelle della luce protoni e anti-protoni (particelle uguali ai protoni ma dotate di carica elettrica contraria) lungo un anello di 6,3 km. I due fasci di particelle raggiungevano ciascuno un’energia di 1TeV (Tera-electronvolt: unità di misura dell’energia usata a livello particellare), quindi 2TeV nel centro di massa, e si scontravano l’uno contro l’altro in due punti dell’anello. In corrispondenza di essi sono siti i complessi rivelatori dei due esperimenti CDF e DZero, i quali in questi anni hanno raccolto e analizzato quantità immense di dati.
Tra i numerosi successi che hanno costellato la lunga attività del Tevatron, spicca senza dubbio la scoperta del quark top, il più pesante del gruppo di sei quark annoverati dal Modello Standard, teoria che fornisce il quadro delle particelle la cui esistenza è finora provata e che spiega la loro interazione con le quattro forze fondamentali (ossia elettromagnetica, debole, forte, gravitazionale).
Altri successi sono stati anche la misura della massa del bosone W (mediatore insieme al bosone Z della forza elettrodebole), quella dello stesso quark top, nonché le prime osservazioni delle oscillazioni dei mesoni B, particelle composte da quark e anti-quark di tipo bottom, che possono tramutarsi nella corrispettiva anti-particella e viceversa.
L’ultima collisione della storia del Tevatron ha avuto luogo venerdì alle 2 del pomeriggio (le nostre 9 di sera), subito prima che Helen T. Edwards, fisica ultrasettantenne che guidò il gruppo di fisici e ingegneri che progettarono e costruirono l’acceleratore, premesse il bottone di arresto, con grandissima emozione di tutti i presenti.
“C’è tristezza, perché è la fine di un’era”, afferma Pier Oddone, Direttore Generale del Fermilab, alla cerimonia organizzata per l’evento, “ma dall’altro lato è una celebrazione, perché il Tevatron ha avuto una vita di due decadi e mezza ed è stata una vita molto avventurosa e temeraria.”
La chiusura del Tevatron era stata prevista già da tempo, eppure l’anno scorso fu ventilata l’ipotesi di tenerlo ancora in vita per far sì che gli esperimenti annessi potessero partecipare ancora alla ricerca del bosone di Higgs, la tanto attesa particella mancante che potrebbe dare ragione della massa di tutte le altre. Dopo lunghi dibattimenti, però, il Congresso americano decise che i costi necessari non giustificavano più l’impresa, dato che l’LHC del CERN è molto più potente (accelera protoni fino a farli collidere a energie nel centro di massa di 7eV e si prevede di raddoppiare questo valore nei prossimi anni), nonché ormai attivo a pieno regime.
Mandare il Tevatron in pensione non significa però chiudere i battenti dell’intero laboratorio, al contrario il Fermilab intende ora lanciarsi nella sfida dello studio delle proprietà dei neutrini, balzati sotto i riflettori dopo l’annuncio dato dell’esperimento OPERA (sito al Gran Sasso), secondo il quale essi potrebbero viaggiare ad una velocità superiore a quella della luce.
Il Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory), infatti, possiede già la strumentazione per generare un fascio di neutrini molto intenso (più di quello prodotto al CERN), utilizzato dall’esperimento MINOS. Inoltre un altro esperimento, chiamato NOνA, volto allo studio di tali elusive particelle, incomincerà a prendere dati a partire dal 2013.
I neutrini prodotti dal laboratorio Fermi attraverseranno la crosta terrestre per 810km viaggiando dall’Illinois al Minnesota, dove è collocato l’immenso rivelatore che ne intercetterà il passaggio. Data la loro scarsa interazione con la materia, la maggior parte dei neutrini arriveranno intatti e si auspica che qualcuno di essi, nel collidere con la struttura del rivelatore, lascerà la firma della propria presenza.
Naturalmente una delle misure che tale esperimento effettuerà sarà quella della velocità di viaggio dei neutrini, per confrontarla con i risultati di OPERA (e altri esperimenti tra cui lo stesso MINOS) in modo da capire definitivamente se le teorie fisiche devono aprire le porte a particelle super-luminali o no.
Ma i progetti nell’ambito dei neutrini non si fermano qui: nei piani del direttorato del Fermilab ci sono infatti due altri esperimenti da fa seguire a NOνA. Prima di tutto, LBNE (Long Baseline Neutrino Experiment), il quale dovrà inviare un fascio ancora più intenso di tali particelle in direzione di un laboratorio sotterraneo nel Sud Dakota e poi, successivamente, Project X, il cui fascio di neutrini dovrebbe raggiungere intensità persino maggiori.
Il futuro di questo secondo progetto è però ancora piuttosto incerto, visti i costi elevati e tutti i dibattimenti connessi ai finanziamenti dei grandi centri di ricerca per la fisica delle alte energie.
In ogni caso, messo a riposo il Tevatron, il Fermilab ha tutt’altro che l’intensione di ritirarsi dalla scena internazionale della ricerca, pertanto ne sentiremo ancora parlare. Stay tuned!
Sull'argomento l'autrice ha pubblicato anche:
Neutrini più veloci della luce, un dato affidabile? Risponde la 'Scienza'
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