Monopole Astrophysics and Cosmic Ray Observatory: differenze tra le versioni

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L'esperimento '''MACRO''' (acronimo di '''Monopole Astrophysics and Cosmic Ray Observatory''') è stato un esperimento di [[fisica delle particelle]] elementari ed [[astrofisica]] condotto 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 proposto da 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 |data=11 luglio 2007|autore= G.Giacomelli ande A.Margiotta|arxivdata=0707.169111 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. I rivelatori erano disposti in modo da formare un [[parallelepipedo]] di dimensioni 76.5 &times;× 12 &times;× 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 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|Big-Bang]].

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 &times; 12 &times; 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 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' grande non possono essere prodotte agli [[acceleratori di particelle]], ma potrebbero essere state prodotte nel [[Big Bang|Big-Bang]].

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 &times;10×10⁻¹⁶ 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:

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

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

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

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

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

3) ricerca di neutrini di bassa energia da [[supernovae]];

4) 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>vedi pag 14-15 di {{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 | autorepp= Takaaki Kajita14-15}}</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|dataautore=Francesco Ronga|data=2015 }}</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|data= 2015

| autore= Francesco Ronga}}</ref>.

==Note==