Progetti in evidenza

High Luminosity LHC

Il progetto High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) mira ad aumentare le prestazioni e il potenziale di scoperta dell’acceleratore LHC, al CERN, oltre il 2029. L’obiettivo è aumentare la luminosità integrata di un fattore10.
Hi-Lumi, che dovrebbe essere operativo dall’inizio del 2029, aumenterà il numero di collisioni per studiare più in dettaglio i componenti fondamentali della materia, consentendo di studiare più in dettaglio sia meccanismi conosciuti, come il bosone di Higgs, sia di osservare nuovi rari fenomeni che potrebbero rivelarsi.

Magneti dipolari dell'LHC nel tunnel (© CERN, Hertzog, Samuel Joseph)

Prototipo del criostato ad alta luminosità di HiLumi © CERN, M Brice)

Future Circular Collider

Il Future Circular Collider è il progetto per un futuro gigantesco acceleratore che potrebbe rappresentare il futuro dopo il Large Hadron Collider (LHC) e che è incluso nella Strategia Europea per la Fisica delle Particelle. Con i suoi 27 km di circonferenza, LHC è attualmente il più potente acceleratore di particelle al mondo. La stagione ad alta luminosità (HL-LHC), aumenterà il potenziale di scoperta della macchina con un programma di ricerca fino al 2040. Ma il CERN e la comunità scientifica di fisica delle particelle stanno già lavorando per il futuro oltre LHC con il progetto del Future Circular Collider (che ha pubblicato uno studio di fattibilità), che dovrebbe essere completato entro il 2025.

Gli esperimenti Xenonnt e Darkside-20k

Riuscire a rivelare e studiare la materia oscura è una delle sfide fondamentali della fisica moderna. Ipotizzata per spiegare fenomeni gravitazionali osservati nell’universo, pur essendo ben cinque volte più abbondante della materia ordinaria, e nonostante vi siano molti esperimenti in tutto il mondo che stanno cercando di rivelare le sue tracce, ad oggi la materia oscura non è ancora stata osservata sperimentalmente.

Esperimento DarkSide-50 presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso. (© LNGS/INFN, Y. Suvorov)

Rendering dell'infrastruttura sotterranea (© EGO/INFN)

Einstein Telescope

Einstein Telescope (ET) è la grande infrastruttura di ricerca del futuro rivelatore di onde gravitazionali da realizzare in Europa, un progetto di impatto scientifico e tecnologico di livello mondiale, che l’Italia è candidata a ospitare in Sardegna nell’area della miniera dismessa di Sos Enattos.
ET è ritenuto un progetto di punta a livello internazionale, tanto da essere incluso nella Roadmap di ESFRI 2021 (European Strategy Forum on Research Insfrastructures), l’organismo europeo che indica su quali infrastrutture scientifiche è decisivo investire in Europa, grazie a una proposta a guida italiana, supportata da Belgio, Paesi Bassi, Polonia e Spagna.

EUPRAXIA

EUPRAXIA sarà un’infrastruttura distribuita di acceleratori, compatti e innovativi basati sulla tecnologia di accelerazione a plasma da realizzarsi in Europa e con sede italiana ai Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN. Il progetto è inserito nella roadmap di ESFRI European Strategy Forum on Research Infrastructure il forum strategico europeo che individua le grandi infrastrutture di ricerca su cui investire a livello europeo.

Fotografia del capillare lungo 3 cm con diametro 1 mm attualmente in funzione nel laboratorio SPARC_LAB a Frascati. La luce rosa è emessa dal plasma confinato dal capillare durante la fase successiva alla ionizzazione del gas (idrogeno). (© INFN)

KM3NeT

Km3net è la più estesa infrastruttura sottomarina di ricerca del mondo. Situata nelle profondità del Mar Mediterraneo, ospita due telescopi per neutrini: Arca al largo di Capo passero in Sicilia, e Orcaal largo di Tolone, Francia. I neutrini sono tra le particelle più abbondanti e sfuggenti dell’universo: in numero sono secondi solo ai fotoni. La loro capacità di attraversare la materia quasi del tutto indisturbati, se da un lato rende molto difficoltoso osservarli (ogni secondo, miliardi di neutrini provenienti dal Sole attraversano il nostro corpo, senza che ce ne accorgiamo), dall’altro li caratterizza come portatori di informazioni preziose per studiare l’universo lontano e gli oggetti astrofisici densi come il centro del Sole o delle stelle.