Titolo:

Rivelazione neutrino tau da upgoing UHECR EAS indotti dal leptone tau

Descrizione

La detezione dei nutrini al fine di studiarne le possibili correlazioni con sorgenti astrofisiche è una delle scommesse più importanti della Fisica delle alte energie.
Essendo i neutrini debolmente interagenti grandi volumi di materia sono necessari per l’interazione e la successiva produzione del leptone associato. Tra i metodi di rilevazione studiamo principalmente la detezione dello sciame dei secondari (EAS) prodotti nell’atmosfera e/o nell’acqua/ghiaccio (es. AUGER o IceCube) tramite cherenkov array e/o fluorescenza (es. AUGER) oppure tramite array radio (prossimamente si prevede l’affiliazione al gruppo nascente Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND).

Attraverso lo studio teorico dei flussi attesi e delle caratteristiche energetiche e morfologiche degli sciami, nonché attraverso il confronto statistico (montecarlo) con simulazioni, prevediamo di giungere presto a confermare o meno la correlazione con sorgenti astrofisiche aprendo così una nuova era nell’astronomia. L’astronomia tradizionale infatti (specialmente nell’ottico ma più in generale fotonica) è soppressa a causa dell’opacità dovuta alla presenza di fotoni di background del big bang che impediscono i fotoni astrofisici di viaggiare oltre una certa distanza in funzione dell’energia. Specialmente al PeV l’astronomia fotonica è particolarmente soppressa. Vengono dunque in aiuto gli unici altri messaggeri neutri che abbiamo: i neutrini, i quali hanno cross section nulla con i fotoni e possono quindi provenire da regioni molto lontane dello spazio che sono precluse all’astronomia tradizionale. Il vantaggio della debolissima interazione dei neutrini con ogni altra particella diventa però svantaggio al momento della detezione. Servono infatti colonne di materia molto rilevanti per sperare in un’interazione. Gli sciami atmosferici dei neutrini che provvengono da tutte le direzioni e che sono iniziati da particelle cariche che quindi hanno perso la direzionalità a causa dei campi magnetici esterni sono inoltre un rumore molto fastidioso e non possono rappresentare una valida astronomia se non ad altissime energie e bassissimi flussi.

L’unico neutrino che in certe condizioni è immune da rumore è tuttavia il tau.

Dati sulla ricerca

  • Prima Tipologia di ricerca: Ricerca fondamentale o di base
  • Seconda Tipologia di ricerca (Metodologia):Ricerca mista
  • Terza Tipologia di ricerca:Ricerca sperimentale
  • Coordinamento interno: Oliva Pietro
  • Settore disciplinare:
  • Area disciplinare:
  • Corso di studi: Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica (biennale - classe LM-29
  • Collaborazioni interne:
  • Collaborazioni esterne: Prof. Daniele Fargion Università di Roma Sapienza (roma1) Ple. A. Moro 2, 00185
  • Coordinamento esterno: Prof. Daniele Fargion (Roma1 & INFN Roma)
  • Enti partecipanti: Roma1 Sapienza
  • Stato della ricerca: in corso
  • Finanziamento esterno: 100%
  • Data inizio ricerca:
  • Data fine ricerca: