Alla ricerca in Giappone di nuove particelle: i fisici di Pisa nel team internazionale

Un esperimento alla frontiera della scienza che vuol fare luce sulle troppe ombre che ancora avvolgono il comportamento della materia a livello microscopico. Il 25 marzo scorso, nel Laboratorio KEK, a Tsukuba, in Giappone, sono avvenute le prime collisioni elettrone-positrone dell’acceleratore SuperKEKB, che producono principalmente mesoni B, ma anche mesoni con charm e leptoni tau. L’obiettivo degli scienziati è di trovare nuove particelle e nuovi fenomeni fisici che non sono descritti nel Modello Standard, quello cioè che definisce la fisica così come la conosciamo oggi. Entro giugno gli scienziati si aspettano di raccogliere i primi 5 milioni di eventi, che diventeranno 50 miliardi nel corso dei prossimi anni, da cui ricavare i dati per lo studio.

“I dati che raccoglieremo nei prossimi anni ci permetteranno di realizzare misure competitive e complementari a quello del nostro diretto concorrente, l’esperimento LHCb al CERN, che ha scoperto recentemente la asimmetria materia-antimateria nei mesoni con charm,” spiega Francesco Forti, coordinatore del gruppo di Pisa, e fino allo scorso febbraio presidente del comitato esecutivo dell’esperimento.

L’esperimento in Giappone è frutto di una collaborazione internazionale formata da circa 800 fisici di 23 nazioni diverse. Gli scienziati italiani sono più di 60 provenienti dai laboratori e dalle sezioni dell’INFN e Università di Napoli, Padova, Perugia, Pisa, Torino, Trieste, Roma Sapienza, Roma Tre, Laboratori Nazionali di Frascati ed Enea Casaccia.

“In particolare nei laboratori dell’Università di Pisa e dell’INFN sono stati realizzate le parti anteriori e posteriori del rivelatore di vertici Silicon Vertex Detector, installato a dicembre 2018, che costituisce il cuore dell’esperimento per la misura delle particelle cariche,” aggiunge Forti.

Le collisioni appena partite inaugurano una nuova fase dell’esperimento, iniziata dopo il completamento del rivelatore Belle II e l’aggiornamento dell'acceleratore SuperKEKB. Il nuovo acceleratore raggiungerà una luminosità 40 volte maggiore del suo predecessore KEKB attivo dal 1999 al 2010 e che nel 2001 scoprì, insieme all’esperimento Babar, la simmetria materia-antimateria nei mesoni con beauty.

Il gruppo di ricerca dell’Università di Pisa, che ha numerose responsabilità di rilievo nell’esperimento, è composto da Giovanni Batignani, Stefano Bettarini (coordinatore INFN), Giulia Casarosa (coordinatrice del software di SVD e del gruppo di analisi del charm), Eugenio Paoloni (coordinatore del software di tracciatura delle particelle) e Giuliana Rizzo (vice-coordinatrice del gruppo SVD). Del gruppo sono e sono stati parte attiva e fondamentale numerosi dottorandi e studenti magistrali; attualmente ne fanno parte Laura Zani, Luigi Corona e Gaetano de Marino.