Graziano Venanzoni è il nuovo portavoce dell’esperimento Muon g-2 del Fermilab (Chicago, USA), un progetto internazionale per la misura ad alta precisione del cosiddetto “momento magnetico anomalo del muone”.
Venanzoni è ricercatore INFN presso la sezione INFN di Pisa. Ha lavorato fino al 2012 nell’esperimento KLOE dei Laboratori Nazionali di Frascati per poi diventare iniziatore e coordinatore della partecipazione Italiana all’esperimento Muon g-2 a Fermilab, dove ha assunto il suo nuovo incarico il 1° settembre.
Le particelle elementari cariche e dotate di “spin” possiedono un momento magnetico, ovvero producono un campo magnetico del tutto analogo a quello di un ago di bussola. Il Modello Standard prevede che per ogni particella il valore del momento magnetico sia proporzionale ad un fattore numerico calcolabile e che il suo valore sia leggermente diverso da 2. Il fattore rilevante è usualmente indicato con la lettera g e l’entità dell’anomalia (ovvero la differenza fra il valore vero e 2) è indicata con g-2. Rivelata per la prima volta nell’elettrone alla fine degli anni Quaranta del secolo scorso da una misura premiata con il Nobel nel 1955, l’anomalia associata al momento magnetico sembra evidenziare la differenza con il valore previsto dalla teoria. Misurata con grande precisione all’inizio degli anni 2000, questa discrepanza potrebbe essere spiegata chiamando in causa l’influenza esercitata sui muoni da sconosciute particelle virtuali generate dalle fluttuazioni del vuoto. L’esperimento Muon g-2 testerà questa ipotesi misurando il momento magnetico anomalo del muone con una precisione ancora maggiore e mai raggiunta prima. Se la discrepanza con quanto previsto dal Modello Standard fosse confermata, potremmo essere di fronte ad una scoperta di grandissimo rilievo che aprirebbe la strada a nuova fisica.
Assumere la guida dell’esperimento in questo momento è un’occasione ricca di grandi responsabilità” commenta Venanzoni “Nei prossimi mesi, infatti, saranno presentati i risultati del primo periodo di presa dati (run): un appuntamento molto atteso nella comunità della fisica delle particelle per la potenziale portata scientifica delle conclusioni. Inoltre – prosegue Venanzoni – il mio nuovo ruolo mi impone di tener conto della delicata situazione in cui ci troviamo oggi, sia a causa dell’emergenza coronavirus che per la necessaria riflessione sui temi dell’inclusività sociale e razziale portati avanti qui negli stati Uniti dal movimento Black Lives Matter.”
L’esperimento
L’esperimento sfrutta gli acceleratori del Fermilab per generare fasci di muoni con velocità prossime a quella della luce. Una volta immagazzinati all’interno di un magnete circolare, i muoni vengono studiati dai rivelatori dell’esperimento, che sono in grado di determinare accuratamente l’angolo con cui lo spin del muone ruota rispetto all’impulso. La misura della variazione di questo angolo in funzione del tempo e la conoscenza del campo magnetico permettono di ricavare con una precisione senza precedenti la misura dell’anomalia magnetica del muone
Il contributo italiano
L’INFN è tra i fondatori dell’esperimento e vi partecipa con le sezioni di Napoli, Pisa, Roma 2, Trieste, il gruppo collegato di Udine, e i Laboratori Nazionali di Frascati. In particolare, i ricercatori italiani hanno dato un contributo fondamentale sia nella realizzazione e presa dati dell’esperimento sia nella fase di analisi dati. Oltre a vantare una delle delegazioni più numerose, che conta 32 scienziati su un totale di quasi 200 collaboratori, l’INFN ha sviluppato e fornito, grazie anche al contributo dell’Istituto Nazionale di Ottica del CNR, una componente essenziale di Muon g-2, il sistema di calibrazione laser, in grado di controllare in maniera estremamente accurata il comportamento in presenza di fascio dei 24 calorimetri elettromagnetici dell’esperimento.
Per approfondire – G. Venanzoni “Un mare di antimateria” https://www.asimmetrie.it/component/content/article?id=566;un-mare-di-antimateria
