Observatorul astrofizicii și razelor cosmice monopol

Experimentul MACRO (acronim pentru Monopole Astrophysics and Cosmic Ray Observatory ) a fost un experiment de fizică și astrofizică a particulelor elementare efectuat în laboratorul subteran Gran Sasso al Institutului Național de Fizică Nucleară (INFN). Ecranarea stâncii a permis, de fapt, căutarea unor evenimente rare, atenuând fondurile datorate razelor cosmice . MACRO a fost propus de 6 instituții științifice din Statele Unite și 6 instituții italiene. ^{[1] [2] [3]}

Scopul principal al MACRO a fost căutarea monopolului magnetic . Detectoarele erau scintilatoare lichide și detectoare de tip streamer. Acest design a permis MACRO să detecteze și raze cosmice subterane și neutrini . Detectoarele pasive de plastic cu CR39 au fost utilizate numai pentru căutarea monopolului. Detectoarele au fost aranjate pentru a forma un paralelipiped de dimensiuni 76,5 × 12 × 9,3 m ³ . Experimentul a început în 1989 și s-a încheiat în decembrie 2000. Suprafața mare a permis, de asemenea, studierea razelor cosmice care coincid cu un detector extern situat în Campo Imperatore (EAS-TOP).

Monopolul magnetic este o particulă teoretică cu o sarcină magnetică unitară similară cu sarcina electrică unitară ( electron ). În jurul anului 1970 , teoriile despre marea unificare a interacțiunilor fundamentale (GUT) au prezis existența monopolurilor cu o masă foarte mare ~ 10 ¹⁷ GeV. Particule de o masă atât de mare nu pot fi produse la acceleratoarele de particule , dar pot fi produse în Big Bang .

MACRO a cercetat monopolurile magnetice folosind cele trei tipuri independente de detectoare care ar permite redundanței să identifice chiar și un singur monopol. Electronica de detectare a fost, de asemenea, redundantă și a permis căutări în diferite intervale de viteză, verificări încrucișate și studiu încrucișat al fondurilor. Nu s-a găsit niciun candidat și s-a obținut o limită superioară a debitului de 1,4 × 10 ⁻¹⁶ evenimente pe centimetru pătrat pe secundă pe steradian (cm ⁻² s ⁻¹ sr ⁻¹ ) pentru monopolurile cu viteze cuprinse între 4 x 10 ⁻⁵ c și c . Unele cercetări indirecte dau limite mai mici, dar numai cu unele ipoteze care nu pot fi ușor dovedite.

Rezultatele foarte importante au fost obținute de MACRO în alte sectoare:

• razele cosmice: fluxul, compoziția și umbra soarelui și lunii;
• căutarea materiei întunecate ( WIMP ) din centrul Soarelui și a Pământului și a materiei întunecate cu quarkuri ciudate ;
• căutarea neutrinilor cu energie scăzută din supernove ;
• neutrino-astronomie și oscilații neutrino .

În special, MACRO a arătat dovezi ale oscilațiilor neutrinilor la conferința de neutrini Takayama imediat înainte de anunțul descoperirii oscilațiilor de către experimentul Super-Kamiokande . ^{[4] [5]}

Notă

Bibliografie

• Ambrosio M. și colab., Detectorul MACRO de la Gran Sasso , în Instrumentele și metodele nucleare în secțiunea de cercetare fizică A , vol. 486, nr. 3, Elsevier, iulie 2002, pp. 663-707, DOI : 10.1016 / S0168-9002 (01) 02169-6 .
• Ambrosio M. și colab., Rezultatele finale ale căutărilor de monopol magnetic cu experimentul MACRO , în European Physical Journal C , vol. 25, nr. 4, Springer, 2002, pp. 511-522, DOI : 10.1140 / epjc / s2002-01046-9 , arXiv : hep-ex / 0207020 .
• Ambrosio M. și colab., Măsurarea fluxului de muoni ascendent indus de neutrino atmosferic folosind MACRO , în literele fizice B434 , vol. 434, nr. 3-4, Elsevier, 1998, pp. 451-4571, DOI : 10.1016 / S0370-2693 (98) 00885-5 , arXiv : hep-ex / 9807005 .

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica