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FP7

FDMLHC Risultato in breve

Riferimento del progetto: 293557
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Israele

Settori nascosti della fisica delle particelle

La fisica delle particelle è entrata nell’era più emozionante della sua storia con l’avvento del Large Hadron Collider (LHC) di Ginevra, in Svizzera. Nuovi esperimenti stanno conducendo la fisica delle particelle a una era guidata dai dati.
Settori nascosti della fisica delle particelle
La scoperta del bosone di Higgs è stato solo l’inizio con enormi quantità di dati che arrivano da tutte le frontiere sperimentali. Il progetto FDMLHC (From dark matter to the Large Hadron Collider: A new data-driven era), finanziato dall’UE, si è concentrato sul modo in cui un settore nuovo e nascosto relativo alla fisica delle particelle possa incidere sui prossimi risultati sperimentali. Approcci basati su teoria e dati sono stati combinati per studiare la natura del bosone di Higgs e per la ricerca in quanto a materia oscura.

Il progetto FDMLHC ha utilizzato i dati dell’LHC allo scopo di definire le proprietà relative al bosone di Higgs e hanno cercato particelle di materia oscura. Sebbene la materia oscura non sia stata rilevata direttamente, è stato stabilito che una percentuale tra il 90 e il 99 % della materia dell’universo sia in questa forma ancora da scoprire.

Insieme agli scienziati della collaborazione ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus), i ricercatori FDMLHC hanno esaminato un settore nascosto per quanto riguarda gli strani decadimenti del bosone di Higgs. Il bosone di Higgs può avere canali di decadimento non prevedibili dal modello standard, la teoria che descrive come le particelle elementari interagiscono.

L’assenza di fisica basata su modello non standard presso l’LHC e la scoperta della mancanza di una particella massiva che interagisca debolmente con la materia, cioè uno dei più popolari candidati per la materia oscura, ha condotto gli scienziati del progetto a concentrarsi sulla materia oscura leggera. Una nuova analisi dimostra che le particelle di materia oscura con massa inferiore a 1 gigaelectron-volt possono essere rilevate tramite ionizzazione atomica.

Il team ha studiato le implicazioni cosmologiche del gravitino - il super-partner del gravitone - concludendo che la scala di supersimmetria può essere bassa e, eventualmente, alla portata di esperimenti di LHC.

Sono state sviluppate nuove classi di modelli supersimmetrici, che presentano violazione dinamica della parità R. Tali modelli non solo semplificano gli accoppiamenti ad hoc presentati nelle teorie correnti, ma prevedono anche una nuova e distinta fenomenologia dei collisori. Apposite pubblicazioni hanno dettagliato gli aspetti del modello di costruzione di tali teorie, nonché la fenomenologia LHC prevista.

Molti risultati del progetto FDMLHC sono di per sé significativi. Il più importante è forse dato dalla dimostrazione delle potenzialità della nuova tecnica. Esperimenti futuri, approfittando dell’interazione tra particelle di materia oscura leggera ed elettroni atomici di semiconduttori, potrebbero produrre un segnale osservabile.

Informazioni correlate

Keywords

Large Hadron Collider, bosone di Higgs, materia oscura, ATLAS, canale di decadimento, particelle massive a interazione debole, gravitino, supersimmetria, violazione della parità R
Numero di registrazione: 175004 / Ultimo aggiornamento: 2016-09-19
Dominio: Tecnologie industriali