Fisica delle Astroparticelle (CSN2)

Coordinatore: Walter M. Bonivento
INFN sezione di Cagliari
c/o Dipartimento di Fisica UNICA 
Stanza: 2C27 
Telefono: 070/6754977
Mail: walter.bonivento@ca.infn.it

 

Le attività legate alle astroparticelle e alla fisica fondamentale sono coordinate su base nazionale dalla Commissione Scientifica 2 dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. La Sezione di Cagliari contribuisce a diversi progetti sia nell’ambito della fisica dei raggi cosmici che nell’ambito della fisica delle onde gravitazionali.

 

Darkside

L’esperimento Darkside ha come obiettivo la ricerca della Materia Oscura di tipo WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) mediante la sua interazione con gli atomi di argon in fase liquida. L’esperimento situato ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN, consta di tre fasi: DarkSide-50 (DS50), una camera a proiezione temporale a doppia fase da 50 Kg  e in presa dati da due anni, DarkSide-proto da 1t, in fase di costruzione e di test presso il CERN di Ginevra, e DarkSide-20k, in fase avanzata di progettazione, da 20t, che prendera’ dati a partire dal 2021. Recentemente DS50 ha pubblicato il migliore limite al mondo per la ricerca di Materia Oscura WIMP a basse masse.
Un elemento fondamentale di DS20k, su cui e’ attivamente impegnata una parte del gruppo, e’ la colonna di distillazione criogenica Aria, in corso di assemblaggio presso la miniera di Carbosulcis a Nuraxi-Figus (CI), che permetterà sia di purificare l’argon per DS20k da impurezze sia, per DarkSide-Proto, di ridurre il contenuto dell’isotopo radioattivo di numero di massa 39 di un fattore circa 10 per passaggio.
Il gruppo della Sezione di Cagliari svolge inoltre attività di ricerca nei seguenti settori: teoria e fenomenologia dell’interazione delle WIMP, analisi dei dati di DS50, sviluppo di un trasmettitore ottico per segnali analogici nell’argon liquido e progettazione del rivelatore DArT per la misura della radioattività’ dell’argon, che si pensa di installare presso il laboratorio di Canfranc in Spagna. Partecipa anche alle misure sul rivelatore ReD, una camera a doppia fase di pochi Kg, presso l’università di Napoli, con scopi di calibrazione e di possibile misura di effetti direzionali dell’interazione delle WIMP nel rivelatore.
I Ricercatori del Gruppo hanno vari incarichi di coordinamento all’interno sia di DS20k ( Project Scientist) sia di Aria (Rapporti con le Autorità’ Locali e Deputy-Technical Coordinator)

 

 

Nella foto, l’assemblaggio della colonna di test Seruci-0 dell’impianto di distillazione criogenica Aria presso CarboSulcis (CI).