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FISICA/ Alla fine la materia oscura uscirà da una caverna del South Dakota

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Mappa tridimensionale della materia oscura elaborata da NASA, ESA e R. Massey (CALTECH) (Foto: Esa)  Mappa tridimensionale della materia oscura elaborata da NASA, ESA e R. Massey (CALTECH) (Foto: Esa)

Come ai LNGS, ci sono altri luoghi nel mondo che si stanno attrezzando per la rilevazione delle WIMPs: uno di questi luoghi è la Davis Cavern dei Sanford Laboratories di Homestake, nel South Dakota (Usa). La caverna è un antro a circa 1450 metri sotto la superficie: questo spesso strato di terra e roccia garantisce che i rivelatori dell’esperimento LUX (Large Underground Xenon) che verrà ospitato nella Davis Cavern siano “liberati” dalla presenza dei raggi cosmici.
Gli esperimenti come LUX consistono spesso in grandi camere contenenti un liquido poste sotto osservazione di decine e decine di rivelatori -LUX per la precisione possiede 122 tubi fotomoltiplicatori- che catturano ogni possibile traccia di radiazione rilasciata dall’interazione fra le particelle e i nuclei degli atomi che costituiscono il liquido, arrivando a rilevare anche il singolo fotone. LUX come dice l’acronimo, contiene Xenon liquido al suo interno, per la precisione 350 Kg. La camera contenente lo Xenon e i rivelatori è immersa in una grande camera di forma cilindrica di 8 metri di diametro e alta 6 contenente 300 tonnellate di acqua. L’acqua riduce il fondo di raggi gamma di origine cosmica di sette ordini di grandezza. Lo strumento è inoltre raffreddato a poco più di 100 gradi sotto zero, temperatura alla quale lo Xenon si liquefà.
Le caratteristiche di LUX ne fanno l’esperimento più preciso mai concepito per lo studio della materia oscura. Ma la storia di LUX è ancora di là entrare nel vivo, in quanto lo strumento è stato sì realizzato nell’ultimo anno, ma nei laboratori in superficie, mentre si stavano ultimando le operazioni di messa a punto della Davis Cavern per poterlo ospitare.
Adesso gli scienziati, 75 ricercatori da tutto il mondo, hanno iniziato le operazioni di smontaggio dello strumento, e inizieranno a breve quelle di trasporto e rimontaggio nel sito definitivo, cioè a quasi un chilometro e mezzo sotto terra. Lo strumento dovrebbe essere operativo per la fine del 2012. «È molto eccitante -racconta James Verbus, dell’Università del Rhode Island, che collabora al progetto-: ho lavorato personalmente a questo esperimento per due anni come studente non laureato e tre come laureato. Siamo molto ottimisti di come andrà sulla base dei risultati ottenuti: tutto è andato per il meglio e siamo molto confidenti di riuscire a fare quello che ci siamo prefissati».
E, come insegna la storia della fisica delle particelle, gli imprevisti e le novità non mancheranno di sicuro.



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