Esperimento LHCb

Risultati immagini per lhcb genova difiCirca 14 miliardi di anni fa, immediatamente dopo il Big Bang, l’Universo era costituito da particelle di materia e di antimateria in eguale misura. Nell’arco di poco tempo l’antimateria scomparve e per questo motivo al giorno d’oggi osserviamo un Universo costituito, apparentemente, solo da materia. Perchè l’antimateria è scomparsa? Attualmente si ritiene che il leggero squilibrio in favore della materia sia dovuto alla cosiddetta violazione cp (link ad una pagina che la spiega un pò meglio).

I ricercatori contano di approfondire questo meccanismo studiando le particelle e le antiparticelle create nelle collisioni ad altissima energia fra i protoni del Large Hadron Collider (LHC) al CERN, il Laboratorio Europeo per la Fisica delle Particelle. In queste collisioni è infatti possibile riprodurre condizioni simili a quelle che si realizzarono immediatamente dopo il Big Bang.

LHCb è uno degli esperimenti operanti all’acceleratore LHC del CERN (gli altri esperimenti sono ATLAS, CMS, TOTEM e ALICE) che studia le proprietà delle particelle contenenti i quarks pesanti beauty (b) e charm (c). Le particelle e anti-particelle adroniche costituite da questi quarks, essendo instabili, non esistono nell’Universo attuale (mentre erano presenti nell’Universo primordiale), ma possono essere riprodotte ed osservate ad LHCb . Le particelle costituite dai quarks pesanti sono tra le più adatte da studiare per comprendere come mai la natura sembra preferire la materia all’antimateria.

Grazie al sistema di rivelatori che costituisce LHCb, un enorme numero di particelle contenenti quarks b e c sono state osservate e sono state fatte misure di altissima precisione che fino ad oggi sembrano in accordo con quanto previsto dalla teoria, ma che potrebbero in futuro produrre indicazioni di nuova fisica.

La collaborazione LHCb è costituita da 1255 ricercatori, provenienti da 74 diversi istituti, università e laboratori di ricerca di 16 diversi Stati (dati a giugno 2018). Alla realizzazione del rivelatore hanno contribuito anche centinaia di tecnici e di ingegneri. Parti del rivelatore sono state realizzate presso i diversi laboratori nazionali, per poi essere assemblate al CERN. In LHCb lavorano dottorandi e giovani ricercatori provenienti da tutto il mondo.

Il gruppo LHCb di Genova è coinvolto in attività di R&D di fotorivelatori per il RICH (Ring Imaging Cherenkov counter), strumento che permette di distinguere i tipi di particelle cariche prodotte nelle collisioni. Il gruppo ha la responsabilità dello sviluppo, ingegnerizzazioni e realizzazione dell’alloggiamento dei fotorivelatori MaPMT che andranno a sostituire gli attuali hpd durante la fase di upgrade dell’esperimento. Parallelamente vengono condotti studi sulla possibilità di usare SIPM per la fase di upgrade 2 a HL-LHC.

Il gruppo di Genova si occupa anche di ricerca di stati esotici e violazione cp analizzando i dati di decadimenti di mesoni contenenti quark b.

Per maggiori informazioni: http://www.cern.ch/lhcb-public.

Membri del gruppo:

Roberta Cardinale, Flavio Fontanelli, Alessandro Petrolini, Elena Santopinto, Antonino Sergi