| Descrizione |
| L’immagine mostra l'annichilazione tra l'antimateria (antiprotoni), prodotta nell’acceleratore Lear (Low Energy Antiproton Ring) presso il Cern e il nucleo di un atomo di neon.
L’evento è stato registrato nel 1983, nel corso dell’esperimento Ps179, al quale lavorarono ricercatori provenienti da Torino, Frascati, Padova, Pavia e Dubna (Russia): l’obiettivo era studiare l’annichilazione di antiprotoni con nuclei di elio e neon.
Nel punto di interazione venivano prodotte molte particelle, frammenti nucleari molto pesanti e luminosi, ma anche un pione che percorreva uno stretto arco di cerchio prima di decadere in un muone (chiamato anche “elettrone pesante”) e in un neutrino che non si vede nell’immagine in quanto privo di carica. Infine, il muone decadeva a sua volta in un positrone.
Nell’immagine si vede che il muone percorre una spirale, di raggio maggiore rispetto alla spirale disegnata dal pione. Ciò avviene perché la massa del muone è più piccola di quella del pione, ma quando il pione decade, dando origine al muone, rilascia una grande energia, che conferisce velocità al muone. Poiché il raggio di curvatura della particella è proporzionale alla massa per la velocità, anche se la massa dell'elettrone è circa 220 volte inferiore a quella del muone, il raggio della sua orbita è molto più grande di quello delle particelle genitrici.
Sebbene durante l’esperimento, che si concluse nel 1987, furono registrati milioni di eventi, questa fotografia (che risale alla fase di set-up, quando si stava ancora verificando la funzionalità delle apparecchiature) è unica: la sua particolarità è dovuta al fatto, rarissimo, che gli eventi di decadimento a catena si sono verificati tutti sullo stesso piano, condizione necessaria per riuscire a fotografarli.
L’immagine, che racchiude in sé cinquant’anni di storia di fisica nucleare, fu raccolta in una camera a streamer. Essa consiste in una scatola di vetro riempita con gas neon a cui si applica un impulso di tensione di 200 mila Volt per circa mezzo milionesimo di secondo. La scarica elettrica si innesca dove è passata una particella carica: la brevità dell'impulso limita la sua lunghezza e quindi localizza la traccia. La curvatura è dovuta al campo magnetico in cui la camera era immersa.
Una coppia di macchine fotografiche, poste a circa un metro dalla camera, registrava gli eventi, ricostruiti poi da appositi programmi. |
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