Hyper-Kamiokande: differenze tra le versioni

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L'esperimento Hyper-Kamiokande sarà situato in due luoghi:

* Il fascio di neutrini sarà prodotto nel complesso di acceleratori J-PARC<ref name="J-PARCWebSite">{{cita web|titolo=J-PARC website|url=https://j-parc.jp/c/en/}}</ref> ({{Coord|36.445|N|140.606|E|source:kolossus-dewiki|display=inline}}) e studiato dall'insieme di rivelatori vicini e intermedi situati nel villaggio di [[Tōkai (Ibaraki)|Tōkai]], nella prefettura di [[Prefetturaprefettura di Ibaraki|Ibaraki]], sulla costa orientale del Giappone.<ref name="1805.04163"/>^:31

* Il rivelatore principale, Hyper-Kamiokande (HK), è in costruzione sotto la vetta del monte Nijuugo nella città di [[Hida]], nella prefettura di [[Prefetturaprefettura di Gifu|Gifu]], nelle [[Alpi giapponesi]] {{coord|36|21|20.105|N|137|18|49.137|E|region:JP-21_type:landmark|display=title}}({{coord|36|21|20.105|N|137|18|49.137|E|region:JP-21_type:landmark|display=inline|notes=<ref name="1805.04163"/>^:56}}). Il rivelatore HK sarà utilizzato per la ricerca di decadimenti di protoni, per studi sui neutrini provenienti da sorgenti naturali e servirà come rivelatore lontano per la misura delle oscillazioni dal fascio di neutrini di J-PARC alla distanza corrispondente al primo massimo di oscillazione.<ref name="1805.04163"/>^:53–56<ref name="hk_lodovico">{{Cita pubblicazione|autore=Francesca Di Lodovico (Queen Mary, U. of London) for the Hyper-Kamiokande collaboration|data=Sep 20, 2017|titolo=The Hyper-Kamiokande Experiment| url = https://inspirehep.net/literature/1625581|rivista=J. Phys. Conf. Ser.| volume = 888| numero = 1|pp=012020| doi = 10.1088/1742-6596/888/1/012020|bibcode=2017JPhCS.888a2020D}}</ref>

Sia l’esperimento nel suo complesso che il rivelatore si chiamano con lo stesso nome.

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Il confronto delle probabilità di apparizione di neutrini ed antineutrini permette di misurare la fase δ_CP. I valori di δ_CP variano da −π a +π (da −180° a +180°), e i valori di 0 e ±π corrispondono alla conservazione della simmetria di CP. In 10 anni di presa dati, ci si aspetta che HK possa rivelare che la simmetria di CP sia violata nelle oscillazioni di neutrino ad un [[Intervallo di confidenza|livello di confidenza]] di 5σ, o meglio, per il 57% dei possibili valori di δ_CP. La violazione di CP è una delle [[Bariogenesi|condizioni]] necessarie per produrre l’eccesso di materia sull’antimateria nell’Universo primordiale, per cui il nostro Universo è costituito da sola materia. I neutrini da acceleratore saranno anche utilizzati per migliorare la precisione degli altri parametri di oscillazione |∆m²₃₂|, θ₂₃ e θ₁₃, come anche permetteranno studi sulle interazioni di neutrino con la materia.<ref name="1805.04163"/>^:202–224

Per determinare la [[Gerarchiagerarchia di massa dei neutrini|gerarchia di massa]] dei neutrini (ovvero se l’autostato di massa ν₃ è più leggero o più pesante di ν₁ e ν₂), che equivale a misurare il segno del parametro ∆m²₁₃, le oscillazioni devono essere osservate mentre i neutrini attraversano la materia. Con il fascio di neutrini di HK (295 km, 0.6 GeV), gli [[Effetto Micheev-Smirnov-Wolfenstein|effetti di materia]] sono piccoli e quindi la sensibilità alla gerarchia di massa è ridotta. Hyper-Kamiokande avrà comunque una buona sensibilità alla gerarchia di massa perchè è in grado di misurare i neutrini atmosferici, creati da [[raggi cosmici]] che interagiscono con l’atmosfera terrestre, producendo neutrini ed altre particelle. Questi neutrino sono prodotti in tutti i punti dell'atmosfera, per cui arrivano ad Hyper-Kamiokande dopo aver viaggiato attraverso una grande varietà di distanze attraverso la materia (da poche centinaia di metri fino al [[Raggio terrestre|diametro della Terra]]). Questi campioni di neutrini atmosferici possono essere utilizzati per determinare il valore del segno del parametro ∆m²₁₃.<ref name="1805.04163"/>^:225–237

Infine l’analisi delle oscillazioni dei neutrini da acceleratore ed atmosferici può fornire la misura più sensibile dei parametri δ_CP, |∆m²₃₂|, [[Funzione segno|segno]] di ∆m²₃₂, θ₂₃ e θ₁₃.<ref name="1805.04163"/>^:228–233