Un nuovo sguardo alle oscillazioni dei neutrini
NOvA (NUMI Off-axis ve Appearance) è una collaborazione internazionale di oltre 200 scienziati e ingegneri provenienti da 39 università, laboratori e altre istituzioni. Questi utilizzano due rilevatori per misurare le probabilità di oscillazione del fascio inerente al progetto NUMI (Neutrinos at the Main Injector), del laboratorio Fermilab. Quando i neutrini viaggiano dal laboratorio Fermilab nei pressi di Chicago fino all’Ash River Laboratory nel nord del Minnesota, attraverso la crosta terrestre degli Stati Uniti, la dispersione dei neutrini elettronici (ve) sugli elettroni atomici è in grado di migliorare o eliminare la probabilità di oscillazione. L’effetto è opposto se si paragonano i neutrini agli antineutrini. Gli scienziati hanno confrontato le probabilità di oscillazione misurate nei neutrini con quelle degli antineutrini, al fine di chiarire la natura dei ve. Il progetto NEUTRINOSNOVA (Searching for the remaining unknown neutrino oscillation parameters using the NOvA long baseline experiment), finanziato dall’UE, ha dato un contributo fondamentale in questo sforzo. Il team NEUTRINOSNOVA ha giocato il ruolo di leader nello sviluppo di un sistema avanzato per la raccolta affidabile degli eventi osservati all’interno del progetto NOvA e nell’ambito del triggering intelligente. Il nuovo trigger basato sui dati salva questi ultimi in base alla firma caratteristica dei neutrini. Successivamente, i petabyte di dati accumulati necessitano di elaborazione. Il team NEUTRINOSNOVA ha orchestrato gli sforzi di 20 ricercatori responsabili dell’interpretazione dei dati relativi al progetto NOvA, attraverso simulazioni Monte Carlo. Il trattamento di dati con dimensioni elevate è stato attivato per risorse di cloud computing e innovativi sistemi di gestione dei dati. I primi risultati pubblicati nella rinomata rivista Physical Review Letters fanno luce su aspetti sconosciuti in quanto al mescolamento dei neutrini. In particolare, l’esperimento NOvA si è dimostrato sensibile all’ordinamento di massa dei tre stati del neutrino e ha dimostrato che i neutrini si mescolano diversamente dagli antineutrini. Nei prossimi anni, i due rivelatori NOvA raccoglieranno dati relativi a neutrini e antineutrini. Grazie al fascio di neutrini del laboratorio Fermilab a piena potenza e agli strumenti per analizzare i grandi volumi di dati generati, prontamente disponibili, la collaborazione internazionale è disposta in modo tale da offrire spunti nell’ambito di questo settore in trasformazione.
Parole chiave
Oscillazioni dei neutrini, NOvA, Fermilab, NEUTRINOSNOVA, simulazioni Monte Carlo