Comunicato stampa: L’esperimento LVD (Large Volume Detector) che si trova nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell’INFN ha realizzato una misura di altissima precisione sulla frequenza delle esplosioni di Supernovae, eventi catastrofici luminosissimi e rari. Lo studio, pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal (ApJ, 802, 47) permette di affermare che negli ultimi 21 anni, periodo di presa dati dell’esperimento, non si sono verificati eventi di questo tipo nella nostra Galassia.

“Il risultato pubblicato è la misura più precisa fino ad ora ottenuta nell’osservazione di esplosioni di Supernovae nella nostra Galassia” dichiara Antonino Zichichi, Professore Emerito di Fisica Superiore all’Università di Bologna, ideatore e coordinatore dell’esperimento LVD. “Lo studio di questi eventi catastrofici che avvengono nella nostra Galassia – conclude Zichichi – consentirà non solo di determinare i processi che avvengono all’interno della stella prima che essa si trasformi in una stella di neutroni o in un buco nero, ma anche di misurare proprietà dei neutrini che sarebbe impossibile misurare in laboratorio.”

“Si tratta di una ricerca lunga e paziente di un evento rarissimo e importante che quando avverrà spalancherà una nuova porta sul nostro universo fornendoci informazioni preziosissime e per noi oggi inaccessibili” commenta Fernando Ferroni, presidente dell’INFN.

Ideato per cercare e studiare le esplosioni di Supernovae, il telescopio LVD si basa sulla rivelazione dei neutrini emessi dalle stelle nella loro fase finale. Durante i collassi stellari, infatti, le stelle si comportano come “candele nucleari” emettendo enormi quantità di luce e di neutrini. Questi ultimi, essendo particelle prive di qualsiasi tipo di carica (elettrica, nucleare, subnucleare) fatta eccezione quella detta “debole”, non interagiscono quasi mai con la materia percorrendo indisturbati, e velocissimi, distanze enormi. Nel silenzio cosmico dei LNGS, naturalmente schermati dalla pioggia di raggi cosmici da circa 1400 metri del massiccio del Gran Sasso, il rivelatore LVD attende proprio i neutrini originatisi in questi catastrofici eventi. L’esperimento è stato ideato e progettato dal Professor Antonino Zichichi a cui si deve anche la geniale intuizione che portò alla costruzione degli stessi Laboratori.

Dallo studio delle esplosioni di Supernovae che avvengono nelle altre galassie i ricercatori sanno che in ogni galassia, nell’arco di un secolo, dovrebbero verificarsi da 1 a 3 di questi eventi. Sappiamo anche che, nella nostra galassia, l’ultimo fu avvistato da Keplero e Galilei quattro secoli fa: sembrano dunque mancare all’appello tra le 4 e le 12 esplosioni di Supernovae. Secondo i ricercatori dell’esperimento LVD ciò potrebbe dipendere dal fatto che la luce emessa durante l’esplosione delle Supernovae, viene assorbita dalla materia galattica lungo il tragitto percorso. I neutrini, diversamente dai fotoni, attraversano la galassia senza interagire con la materia e risultano dunque importantissimi per lo studio delle Esplosioni di Supernovae.

LVD - The Large Volume Detector Poiché i neutrini hanno una piccolissima probabilità di interagire è necessario progettare strumenti che abbiano un volume sufficiente per rivelarli. L’esperimento LVD è costituito da mille tonnellate di liquido scintillatore, distribuite in 840 moduli. Data l’imprevedibilità del fenomeno, questi strumenti devono funzionare perfettamente e prendere dati continuamente, giorno e notte nel corso di molti decenni. LVD è in funzione dal 1992. LVD, ideato e progettato dal Professor Antonino Zichichi, è una collaborazione scientifica internazionale che coinvolge 11 Istituti e Laboratori in Italia, Russia, USA, Brasile e Francia.

Nel corso della riunione del 23 aprile del Consiglio Direttivo dell’INFN si sono svolte le votazioni per l’elezione di tre direttori. Oltre alla conferma per il secondo mandato di Marco Ciuchini alla guida della Sezione di Roma Tre, le votazioni hanno portato alla nomina a direttore di Giovanni Darbo per la Sezione di Genova, e Maurizio Maria Busso per la Sezione di Perugia, che entreranno in carica nei prossimi mesi alla scadenza del mandato degli attuali direttori.

Maurizio Maria Busso, laureatosi in fisica nel 1976, è autore di oltre 320 pubblicazioni e 40 lavori su invito. È professore ordinario all’Università di Perugia dal 2001 e nel corso della sua carriera ha ricoperto incarichi di responsabilità in progetti di ricerca nell’ambito dell’astrofisica nucleare, suo settore di specializzazione, come le collaborazioni LBTI, IRAIT e EUROGENESIS.

Marco Ciuchini dopo la laurea ha conseguito il dottorato di ricerca in fisica all'Università La Sapienza di Roma nel 1993 e contemporaneamente è diventato ricercatore all’INFN. Ha lavorato al CERN di Ginevra e alla Technische Universtät München. È autore di oltre 100 lavori su vari aspetti della fenomenologia delle particelle elementari pubblicati su riviste internazionali. Attualmente è membro del Consiglio Scientifico del Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire di Orsay.

Giovanni Darbo si è laureato in fisica nel 1980, e nel corso della sua attività scientifica si è dedicato in particolare a tre settori: allo sviluppo di rivelatori per gli esperimenti Delphi, WA92 e ATLAS. Si è inoltre occupato di esperimenti a bersaglio fisso di fisica delle alte energie al CERN, per lo studio dei quark charm e beauty. E infine ha lavorato a esperimenti con collisori al CERN. Nel corso della sua carriera ha rivestito incarichi di responsabilità in vari progetti e collaborazioni e ha svolto attività didattica. E' autore di oltre 450 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali.

COMUNICATO STAMPA. Dopo un breve periodo di collaudo e accettazione, è entrato in produzione a pieno regime Galileo, il nuovo supercomputer installato al Cineca di Bologna. L’investimento è il risultato di un’azione di sviluppo congiunto con INFN e Università di Milano-Bicocca, che hanno in parte cofinanziato i costi di acquisizione del nuovo sistema.
Galileo si affianca a Fermi, il supercomputer per la ricerca accademica più potente in Italia, su cui è stata avviata la collaborazione tra Cineca e INFN. L’accordo quadro, sottoscritto nel 2012, prevede lo svolgimento di attività di ricerca e sviluppo nel settore del calcolo scientifico ad alte prestazioni negli ambiti della Fisica delle Alte Energie, della Fisica Astroparticellare e della Fisica Nucleare.
I positivi risultati derivati dalla collaborazione in corso hanno indotto INFN a un ulteriore investimento a cui si è associata anche l’Università Milano-Bicocca. Le risorse economiche congiuntamente mobilizzate hanno consentito l’acquisizione di Galileo, un calcolatore IBM/Lenovo Nextscale che, configurato con 516 nodi per un totale di 8256 processori, è in grado di esprimere una potenza computazionale di picco di oltre 1 PetaFlop/s (un milione di miliardi di operazioni al secondo).
Galileo è dedicato al calcolo scientifico e ingegneristico ed è a disposizione dei ricercatori afferenti agli istituti di ricerca e alle università italiane.
Grazie a questo nuovo sistema sarà possibile risolvere problemi scientifici d’interesse per le più attuali ricerche, e anche affinare strategie e programmi di calcolo che potranno poi essere supportati a livello internazionale per avere accesso ai più potenti centri europei di supercalcolo, come PRACE, l’infrastruttura di ricerca in ambito supercalcolo, finanziata dalla Commissione Europea.
“Galileo darà un contributo significativo alle attività di ricerca in fisica teorica computazionale dell' INFN – spiega Raffaele Tripiccione, che coordina le attività di fisica computazionale in ambito INFN – fornendo strumenti di calcolo adeguati a supportare gli ambiziosi programmi scientifici in corso in aree di punta della fisica delle interazioni fondamentali e della fisica dei sistemi complessi.”
“Il cofinanziamento di Galileo – riporta Sanzio Bassini, Direttore del Dipartimento Supercalcolo e Applicazioni del Cineca – è un bell’esempio di messa in comune di competenze e risorse tra i diversi attori del sistema nazionale della ricerca, per essere più efficienti e in modo da avere in Italia un’infrastruttura di calcolo competitiva nonostante le esigue risorse disponibili”.
“Le sfide scientifiche del nostro tempo richiedono qualità della ricerca e strumenti adeguati – sostiene Federico Rapuano, docente di Fisica Teorica dell’Università di Milano-Bicocca e membro del comitato di gestione dell’accordo Cineca Milano-Bicocca assieme a Marco Bernasconi, docente di Fisica della Materia dell’Ateneo milanese – la nostra Università con questo investimento intende consolidare i risultati finora conseguiti e competere con successo nello scenario della ricerca di eccellenza a livello internazionale nei vari campi delle scienze computazionali in cui diversi gruppi del nostro Ateneo sono coinvolti”.

Informazioni Tecniche

Galileo è un calcolatore IBM/Lenovo Nextscale configurato con 516 nodi per un totale di 8256 processori Intel Haswell, 768 acceleratori floating point Intel Phi e 80 acceleratori floating point nVidia K80, 1 PetaByte di spazio disco, in grado di esprimere una potenza computazionale di picco di oltre 1 PetaFlop/s (un milione di miliardi di operazioni al secondo).

COMUNICATO STAMPA: Un viaggio transoceanico è nei prossimi programmi dell’esperimento ICARUS: il più grande rivelatore di neutrini ad Argon liquido del mondo sarà, infatti, trasportato negli Stati Uniti, attraverso l’Oceano Atlantico, sotto la supervisione di un team di scienziati guidati dal premio Nobel Carlo Rubbia. Dopo essere stato operativo dal 2010 al 2014 nei Laboratori sotterranei del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ICARUS troverà così nuova dimora al Fermi National Accelerator Laboratory di Chicago. Tra il 2010 e il 2014, il rivelatore, con le sue 760 tonnellate di massa e i 20 metri di lunghezza, è stato utilizzato per raccogliere dati nell'ambito dell'esperimento ICARUS (http://icarus.lngs.infn.it) nei Laboratori del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), osservando un fascio di neutrini inviati dal CERN attraverso la crosta terrestre. Il rivelatore in questo momento è in fase di manutenzione e collaudo al CERN, dove è stato trasferito con un trasporto eccezionale lo scorso dicembre. Al suo arrivo nel Fermilab, il rivelatore sarà integrato in una serie di tre esperimenti in loco, dedicati allo studio dei neutrini, particelle evanescenti che pervadono lo spazio, ma che hanno rivelato ai fisici ancora poco dei loro segreti. Tutti e tre i rivelatori saranno riempiti con Argon liquido, che consentirà di utilizzare una tecnologia estremamente sofisticata, per catturare immagini tridimensionali, attraverso piani di sottilissimi fili, delle tracce lasciate dalle particelle cariche prodotte dall’interazione dei neutrini. Ognuno dei rivelatori fornirà risultati differenti ma complementari, fondamentali per la caccia a un possibile quarto tipo di neutrino, oltre ai tre già noti. "La camera a proiezione temporale ad Argon liquido è una nuova tecnologia molto promettente che abbiamo originariamente sviluppato con la collaborazione ICARUS, iniziando da un esperimento da tavolo, fino ad arrivare all'enorme cacciatore di neutrini" ha dichiarato Rubbia. "Ci aspettiamo che diventi la tecnologia leader nei grandi rivelatori ad Argon liquido grazie alla sua abilità nel registrare con precisione millimetrica le tracce ionizzanti." "ICARUS T600 è l'unico rivelatore al mondo con più di 600 tonnellate di Argon che sia stato in grado di funzionare con successo" Ha detto Antonio Masiero, vicepresidente dell'INFN: "ICARUS usa una tecnica ad alta precisione e innovativa per individuare i neutrini prodotti artificialmente in un acceleratore. Questa tecnica, sviluppata dall'INFN e utilizzata inizialmente per il funzionamento dell'esperimento ICARUS nei Laboratori del Gran Sasso dell’INFN, contribuirà in modo sostanziale alla ricerca sui neutrini nella nuova struttura sperimentale del Fermilab." Al Fermilab sono in funzione al momento due fasci di neutrini ad elevata potenza e se ne sta sviluppando un terzo per consentire di realizzare le condizioni ottimali in cui ICARUS possa continuare la sua ricerca. Gli scienziati prevedono di trasferire il rivelatore negli Stati Uniti nell'arco del 2017. Il progetto della serie di tre rivelatori ad Argon liquido consentirà di acquisire nuove conoscenze sui tre tipi di neutrini noti e, seguendo gli indizi di esperimenti svolti negli ultimi venti anni, di continuare la ricerca di un quarto tipo di neutrino, attualmente sconosciuto. Molte teorie nella fisica delle particelle, infatti, ipotizzano l'esistenza di un cosiddetto neutrino "sterile", con un comportamento diverso dai tre tipi di neutrini noti, e che, se esistesse, potrebbe aiutarci nella comprensione della misteriosa materia oscura che forma ben il 25% dell'universo. La scoperta di un quarto tipo di neutrino rivoluzionerebbe la fisica cambiando l'intera concezione scientifica dell'universo e del suo funzionamento. "L'arrivo di ICARUS e la realizzazione di questo programma di ricerca in loco è già un enorme risultato per noi" ha detto Nigel Lockyer, direttore del Fermilab. "Esso rappresenta inoltre un ulteriore passo del Fermilab nella progettazione di strutture di ricerca di neutrini dal carattere realmente internazionale grazie alla cooperazione con i nostri partner mondiali. La ricerca sui neutrini è destinata a brillare negli Stati Uniti" La collaborazione globale per lo studio dei neutrini La serie di esperimenti proposti dal Fermilab include un nuovo rivelatore di neutrini "short baseline" (SBND) da 260 tonnellate collocato vicino alla sorgente del fascio di particelle. Questo rivelatore è attualmente in costruzione grazie alla collaborazione di un team di ingegneri e scienziati di università e laboratori nazionali statunitensi ed europei. Il fascio di neutrini incontrerà quindi il rivelatore già pronto MicroBooNE da 170 tonnellate (http://www-microboone.fnal.gov) che comincerà a funzionare già il prossimo anno. L'ultimo pezzo è proprio il rivelatore ICARUS che sarà collocato in un edificio di nuova costruzione. I fabbricati che ospiteranno ICARUS e SBND saranno iniziati verso la fine di questo anno e i tre esperimenti saranno completamente operativi nel 2018. I tre progetti di collaborazione coinvolgono scienziati di 45 istituzioni distribuite in sei paesi. Il trasferimento del rivelatore ICARUS è un eccellente esempio di cooperazione tra paesi (e tra tre collaborazioni scientifiche internazionali) al fine di ottenere un obiettivo di fisica di portata globale. La strategia europea della fisica delle particelle, adottata dal Consiglio del CERN, prevede per la ricerca sperimentale sui neutrini un ruolo attivo dell'Europa anche in altre parti del mondo, piuttosto che il suo svolgimento al CERN. La comunità di fisici delle particelle statunitense ha adottato il progetto denominato P5 (Particle Physics Project Prioritization Panel) che auspica presso il Fermilab la costruzione di strutture sperimentali per la ricerca sui neutrini a lunga distanza, di livello mondiale, operate mediante una collaborazione internazionale. Ci si aspetta che il Fermilab, il CERN, l'INFN e molte altre istituzioni internazionali formeranno a questo scopo una rete di partner. Le conoscenze acquisite operando il set costituito dai tre esperimenti ad Argon liquido saranno fondamentali per lo sviluppo dell'esperimento DUNE che sarà effettuato nella struttura sperimentale a lunga distanza progettata dal Fermilab. DUNE rappresenterà il più grande esperimento sull'oscillazione dei neutrini mai costruito, invierà particelle a 800 miglia dal Fermilab verso un rivelatore ad Argon liquido da 40 000 tonnellate ospitato nel Sanford Underground Research Lab in South Dakota. (http://www.symmetrymagazine.org/article/march-2015/the-dawn-of-dune.) "Il viaggio di ICARUS dall'Italia agli Stati Uniti rappresenta un eccellente esempio di pianificazione globale in fisica delle particelle" Ha dichiarato Rolf Heuer, direttore generale del CERN: "La partecipazione degli Stati Uniti in LHC e quella europea al programma sullo studio dei neutrini del Fermilab sono parte integrante delle strategie sia dell’ Europa che degli Stati Uniti. Sono lieto che il CERN abbia contribuito a far uscire DUNE dal sottosuolo grazie al trasporto di ICARUS."

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