Monopole Astrophysics and Cosmic Ray Observatory: differenze tra le versioni

Versione delle 12:35, 27 mar 2019

Versione attuale delle 08:23, 30 mar 2024

(45 versioni intermedie di 11 utenti non mostrate)

Riga 1:

L'esperimento '''MACRO''' (acronimo di '''Monopole Astrophysics and Cosmic Ray Observatory''') è stato un esperimento di [[fisica delle particelle]] elementari ed [[astrofisica]] nelcondotto all'interno del [[Laboratori nazionali del Gran Sasso|laboratorio sotterraneo del Gran Sasso]] dell'[[Istituto Nazionale di Fisica Nucleare]] (INFN). La schermatura della roccia permetteva, infatti, la ricerca di eventi rari, attenuando i fondi dovuti ai [[raggi cosmici]]. MACRO fu unaproposto collaborazione trada 6 istituzioni scientifiche degli Stati Uniti e 6 istituzioni Italiane.<ref>Una descrizione sommaria del rivelatore e un riassunto dei risultati principali si trovano in {{cita web|url=https://arxiv.org/abs/0707.1691|titolo=The MACRO experiment at Gran Sasso|autore=G.Giacomelli e A.Margiotta|data=11 luglio 2007}}</ref><ref>{{cita web|url=https://videos.cern.ch/record/1037606|titolo=Il rivelatore MACRO parte 1|autore=CERN}}</ref><ref>{{cita web|url=https://videos.cern.ch/record/1037605|titolo=Il rivelatore MACRO parte 2|autore=CERN}}</ref>

L'obiettivo principale di MACRO era la ricerca del [[monopolo magnetico]]. I rivelatori erano [[Scintillatore|scintillatori]] liquidi e [[Rivelatore a gas|rivelatori a gas]] del tipo streamer. Questo disegno permise a MACRO di rivelare anche i [[raggi cosmici]] sotterranei e i [[neutrini]]. Rivelatori plastici passivi con [[CR39]] furono usati per la sola ricerca dei monopoli. L'esperimento iniziò nel 1989 e terminò a dicembre del 2000.

L'obiettivo principale di MACRO era la ricerca del [[monopolo magnetico]]. I rivelatori erano [[Scintillatore|scintillatori]] liquidi e [[Rivelatore a gas|rivelatori a gas]] del tipo streamer. Questo disegno permise a MACRO di rivelare anche i [[raggi cosmici]] sotterranei e i [[neutrini]]. Rivelatori plastici passivi con [[CR39]] furono usati per la sola ricerca dei monopoli. I rivelatori erano disposti in modo da formare un [[parallelepipedo]] di dimensioni 76.5 × 12 × 9.3 m³. L'esperimento iniziò nel 1989 e terminò a dicembre del 2000. La grande superficie permise anche lo studio dei raggi cosmici in coincidenza con un rivelatore esterno posto a [[Campo Imperatore]] (EAS-TOP).

Il monopolo magnetico e'una particella teorica con una carica magnetica unitaria analoga alla carica elettrica unitaria ([[elettrone]]). Attorno al 1970 [[teoria della grande unificazione |le teorie della grande unificazione delle interazioni fondamentali]] (GUT)

previdero l'esistenza di monopoli di massa molto grande ~10¹⁷ GeV. Particelle di massa cosi' grande non possono essere prodotte agli [[acceleratori di particelle]], ma potrebbero essere state prodotte nel [[Big Bang|big-bang]].

Il monopolo magnetico e'è una particella teorica con una carica magnetica unitaria analoga alla [[carica elettrica]] unitaria ([[elettrone]]). Attorno al 1970 [[teoria della grande unificazione |le teorie della grande unificazione delle interazioni fondamentali]] (GUT)

previdero l'esistenza di monopoli di massa molto grande ~10¹⁷ GeV. Particelle di massa cosi'così grande non possono essere prodotte agli [[acceleratori di particelle]], ma potrebbero essere state prodotte nel [[Big Bang|bigBig-bangBang]].

MACRO ricercò i monopoli magnetici usando i tre tipi indipendenti di rivelatori che avrebbero permesso una ridondanza per identificare anche un singolo monopolo. Anche l'elettronica di rivelazione era ridondante e permetteva ricerche in differenti intervalli di velocità, controlli incrociati e studio incrociato dei fondi.

Nessun candidato fu trovato e si ottenne un limite superiore del flusso di 1.4 ×10⁻¹⁶ eventi per centimetro quadrato per secondo per [[steradiante]] (cm⁻² s⁻¹ sr⁻¹) per monopoli con velocità tra 4 x 10⁻⁵[[Velocità della luce|c]] e c. Alcune ricerche indirette danno limiti più bassi ma solo con alcune ipotesi che non possono essere facilmente dimostrate.

Risultati molto importanti furono ottenuti da MACRO in altri settori:

* raggi cosmici: flusso, composizione ed ombra del sole e della luna;

* ricerca di [[materia oscura]] ([[Wimp (fisica)|WIMP]]) dal centro del Sole e della Terra e materia oscura con [[Quark strange|quark strani]];

* ricerca di neutrini di bassa energia da [[supernovae]];

* neutrino-astronomia e [[oscillazioni di neutrino]].

In particolare MACRO mostrò una evidenza di oscillazioni di neutrino alla conferenza dei neutrini di [[Takayama]] immediatamente prima dell'annuncio della scoperta delle oscillazioni da parte dell'esperimento [[Super-Kamiokande]].<ref>{{cita web|url=https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/kajita-lecture.pdf|titolo=Discovery of Atmospheric Neutrino Oscillations Nobel Lecture|autore=Takaaki Kajita|data=8 dicembre 2015|pp=14-15}}</ref><ref>Sul contributo di MACRO alle oscillazioni di neutrino vedi anche Ithaca viaggio nella scienza n. 6,

{{cita web|url=http://siba-ese.unisalento.it/index.php/ithaca/article/view/15350/13355|titolo=Breve Storia della ricerca delle oscillazioni nei neutrini solari ed atmosferici|autore=Francesco Ronga|data=2015}}</ref>

==Note==

<references/>

==Bibliografia==

*{{cita pubblicazione |cognome=Ambrosio M. et al. |titolo= The MACRO detector at Gran Sasso|rivista=Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A |editore=Elsevier|volume=486 |numero=3 |anno=2002 |mese=luglio |pp=663-707 |url= |doi=10.1016/S0168-9002(01)02169-6|accesso=}}

*{{cita pubblicazione |cognome=Ambrosio M. et al. |titolo= Final results of magnetic monopole searches with the MACRO experimen|rivista=European Physical Journal C |editore=Springer|volume=25|numero=4 |anno=2002 |pp=511-522 |doi=10.1140/epjc/s2002-01046-9|arxiv=hep-ex/0207020 |accesso=}}

*{{cita pubblicazione |cognome=Ambrosio M. et al. |titolo=Measurement of the atmospheric neutrino induced upgoing muon flux using MACRO|rivista=Physics letters B434 |editore=Elsevier|volume=434|numero=3-4 |anno=1998 |pp=451-4571 |doi=10.1016/S0370-2693(98)00885-5|arxiv=hep-ex/9807005 |accesso= }}

{{portale|fisica}}

[[Categoria:Esperimenti di fisica delle particelle]]