The Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics (LUNA) is an experiment located deep underground at Gran Sasso National Laboratories (LNGS).
Nature dedica la copertina a T2K
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Gli esperimenti di fisica delle astroparticelle studiano la radiazione e le particelle del cosmo con esperimenti che trovano naturale ambientazione in laboratori di superficie, sotterranei, sottomarini, d’alta quota o nello spazio.
Ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso, il più grande laboratorio sotterraneo al mondo, sono oggi attivi rivelatori d’avanguardia per lo studio della materia oscura, dei neutrini e di fenomeni rari che possono essere rivelati solo nelle condizioni di ‘’silenzio cosmico’’ garantite dalla protezione della roccia.
L’ambiente protetto dalla penetrazione dei raggi cosmici è inoltre favorevole a ricerche di carattere astrofisico, come lo studio dei neutrini solari e dei neutrini da supernova.
La fisica astroparticellare ha poi trovato nuovi sbocchi in ambienti diversi: lo spazio, dove i rivelatori satellitari hanno accesso diretto ai raggi cosmici primari che sulla superficie terrestre sarebbero attenuati dall’atmosfera; i laboratori d’alta quota, per l’astronomia di raggi gamma di alta energia; i laboratori sottomarini per l’astronomia con neutrini di alta energia, che prima di essere rivelati dai rivelatori sul fondo del mare attraversano imperturbati l’intero globo terrestre.
Infine, i fisici italiani svolgono un ruolo d’avanguardia nella rivelazione delle onde gravitazionali, sia con l’uso di antenne a barra risonante, sia con lo sviluppo dei grandi rivelatori interferometrici
Per estendere il dominio delle nostre conoscenze gli esperimenti di fisica subnucleare esplorano due frontiere diverse e complementari dei nostri limiti sperimentali: quella dell’energia e quella della luminosità.
Utilizziamo cioè gli acceleratori di particelle sempre più potenti per raggiungere un’energia delle collisioni sempre più elevate e consentire la formazione di nuove particelle (come avviene in LHC).
In alternativa (o nel caso di LHC nello stesso tempo) proviamo a favorire il verificarsi degli eventi più rari e affinare in modo estremo le misure di precisione di questi eventi.
In generale la fisica subnucleare richiede apparati di grande dimensione ed estrema complessità dove trovano applicazione le tecnologie più moderne nel campo dei rivelatori, dell’elettronica, dei sistemi di acquisizione dati e di calcolo.
Le collaborazioni che partecipano alla costruzione di questi apparati sono composte da centinaia (nel caso di LHC, migliaia) di fisici provenienti da istituti e laboratori di tutto il mondo.
Costituiscono degli esempi molto importanti di vera cooperazione internazionale in cui si incontrano i migliori fisici del pianeta e i giovani possono acquisire esperienze e conoscenze fondamentali.
In questo contesto i gruppi INFN partecipano con contributi di eccellenza e con incarichi di responsabilità nei più elevati livelli decisionali degli esperimenti.
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Osservate le onde gravitazionali a 100 anni dalla previsione di EINSTEIN
Grazie alla misura effettuata con gli interferometri gemelli LIGO, le collaborazioni scientifiche LIGO e VIRGO aprono una nuova finestra sul cosmo, rivelando le onde gravitazionali prodotte nella collisione di due buchi neri.
Interpreting the Icecube events by decaying dark matter
The observed events by IceCube, notably the PeV cascades accompanied by events at lower energies, are clearly in excess over the background of atmospheric flux and beg for an astroparticle physics explanation.
I will discuss the possibility to interpret the IceCube data by PeV mass scale decaying Dark Matter.
