Al CERN misura ancora più accurata della massa di un antiprotone

L'esperimento ASACUSA del CERN di Ginevra ha ottenuto una nuova misura più precisa della massa dell'antiprotone relativa a quella dell'elettrone. Il risultato è stato pubblicato sulla rivista Science. Questo esito si basa su misure spettroscopiche con circa 2 miliardi di atomi di elio antiprotonico raffreddato a temperature estremamente fredde da 1,5 a 1,7 gradi sopra lo zero assoluto. Negli atomi di elio antiprotonico un antiprotone prende il posto di uno degli elettroni che normalmente sarebbero in orbita intorno al nucleo. Tali misure forniscono uno strumento unico per il confronto con elevata precisione della massa di un'antiparticella con la sua controparte materia.

Axis lancia la camera flessibile 4 in 1 nella stratosfera e nel mercato

La serie AXIS F, la linea rivolta a soluzioni di videosorveglianza con alto livello di flessibilità, ha presentato una nuova unità principale ad alte prestazioni che si collega simultaneamente a quattro mini sensori, per una videosorveglianza discreta e accessibile di quattro aree ravvicinate. Grazie a un design robusto, è ideale per punti vendita e banche, oltre che per mezzi di trasporto come veicoli di emergenza, autobus e autotreni. Nell’autunno del 2014, l’AXIS F44 è stata lanciata nella stratosfera, fornendo immagini video del viaggio. Axis Communications, leader mondiale nel video di rete, ha aggiunto l'unità principale AXIS F44 alla flessibile e modulare serie AXIS F.

Infn Gran Sasso: al via DarkSide, detective hi-tech di materia oscura

Indagare il lato oscuro del nostro Universo. È la missione di DarkSide-50, il nuovo detective hi-tech, inaugurato ufficialmente lunedì 22 giugno ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), dove lo scorso aprile aveva iniziato a raccogliere i primi dati come da progetto. L'obiettivo dell'esperimento è avvistare Wimp, cioè Weakly Interacting Massive Particle. Diverse prove indirette ci dicono che la materia oscura esiste e rappresenta il 26% di ciò che c'è nel cosmo, ma nessuno l'ha mai vista. Per cercare le particelle più sfuggenti dell'Universo servono condizioni molto particolari e strumentazioni all'avanguardia.

Fisica: riparte il superacceleratore di particelle del Cern dopo 2 anni

I protoni hanno ricominciato a circolare nel superacceleratore del CERN di Ginevra, che ora opererà a un'energia mai raggiunta prima, permettendo ai fisici di indagare territori ancora inesplorati. Dopo due anni di intensa manutenzione e di consolidamento, e diversi mesi di preparazione per il riavvio, il Large Hadron Collider (LHC), il più potente acceleratore di particelle al mondo, è di nuovo in funzione. Nella giornata di domenica 5 aprile alle 10:41, un fascio di protoni è tornato sul ring di 27 Km, seguito alle 12:27 da un secondo fascio in rotazione nella direzione opposta. Questi fasci hanno circolato all'energia di iniezione di 450 GeV.

Esperimento al Cern: misurata l'ombra dell'antimateria sulla materia

Misurata la deflessione di un fascio di antiprotoni. L'esperimento AEḡIS, condotto dal CERN con il supporto dell'INFN, misurato, grazie allo strumento chiamato “deflettometro di moiré”, la deflessione di un fascio di antiprotoni sotto l'effetto di una debolissima forza magnetica. Si tratta di un primo test dello strumento che ne ha verificato l'efficienza e la sensibilità, nella prospettiva di eseguire in futuro misure degli effetti della gravità su atomi di anti-idrogeno.

AVIO: successo per la 73° missione del lanciatore europeo ARIANE 5

Partito il quinto e ultimo modulo spaziale ATV dell'Agenzia spaziale europea. Ennesimo successo per Avio, gruppo internazionale leader nella progettazione e produzione di componenti e sistemi per la propulsione spaziale, con la 73° missione del lanciatore europeo Ariane 5 partito mercoledì 30 luglio dal Centro Spaziale Europeo di Kourou (Guyana Francese) alle 01:47 ora italiana. Avio, realizzando la turbopompa a ossigeno liquido per il motore criogenico Vulcain e i due motori laterali a propellente solido, partecipa al lanciatore europeo Ariane 5 per circa il 15%.

Esperimento del CERN getta una nuova luce sulla nascita delle nuvole

In un documento di accesso aperto pubblicato sulla rivista Science, l'esperimento CLOUD del CERN ha dimostrato che i vapori biogeni emessi dagli alberi e ossidati in atmosfera hanno un impatto significativo sulla formazione delle nubi, contribuendo così a raffreddare il pianeta. Questi aerosol biogeni sono ciò che dà alle foreste viste da lontano la loro caratteristica foschia blu. Lo studio CLOUD mostra che i vapori biogeni ossidati legano con acido solforico per formare particelle embrionali che possono poi crescere per diventare i semi su cui le goccioline di nubi si possono formare. 

Questo risultato segue le misurazioni precedenti di CLOUD che hanno dimostrato che l'acido solforico da solo non potrebbe formare nuove particelle nell'atmosfera come era stato precedentemente ipotizzato. Le goccioline di nubi si formano sulle particelle di aerosol che possono essere emesse sia direttamente, come spruzzi del mare evaporato, oppure formarsi attraverso un processo noto come nucleazione, in cui traccia i vapori atmosferici che si raggruppano per formare nuove particelle che possono crescere fino a diventare semi di nuvole. Circa la metà di tutti i semi di nube si pensa che provengono dalle particelle nucleate, ma il processo di nucleazione è poco conosciuto. 

La camera CLOUD ha ottenuto molto più basse concentrazioni di contaminanti rispetto ad esperimenti precedenti, permettendo la nucleazione da misurare in laboratorio, in condizioni atmosferiche controllate. L'esperimento ha diversi aspetti unici, tra cui la capacità di controllare l'intensità del fascio dei "raggi cosmici" dal CERN PS, la capacità di sopprimere completamente gli ioni mediante una forte compensazione del campo elettrico, la regolazione precisa del "sole" da una fibra UV ottica del sistema, e il funzionamento altamente stabile a qualsiasi temperatura nell'atmosfera. 

L'acido solforico si pensa svolgere un ruolo chiave, ma esperimenti CLOUD precedenti hanno dimostrato che, da solo, l'acido solforico ha un effetto molto più piccolo di quanto assunto. L'acido solforico nell'atmosfera proviene dal biossido di zolfo, per i quali i combustibili fossili sono la fonte principale. Il nuovo risultato mostra che i vapori biogeni ossidati derivati ​​dall'alfa-pinene emessa dagli alberi formano rapidamente nuove particelle con acido solforico. Gli ioni prodotti nell'atmosfera dai raggi cosmici si trovano a migliorare significativamente il tasso di formazione di queste particelle, ma solo quando le concentrazioni di acido solforico e vapori organici ossidati sono relativamente bassi. 

La carta CLOUD  (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) comprende studi di modellizzazione globali che mostrano come questo nuovo processo è in grado di spiegare le variazioni stagionali osservate nelle particelle di aerosol atmosferici, derivanti da maggiori emissioni globali degli alberi in estate nell'emisfero nord. "Il motivo per cui ci è voluto tanto tempo per capire i vapori responsabili della nuova formazione di particelle nell'atmosfera è che sono presenti in quantità minime vicino a una molecola ogni mille miliardi di molecole d'aria", spiega Jasper Kirkby. 

"Raggiungere questo livello di pulizia e di controllo in un esperimento di laboratorio è al limite della tecnologia attuale, e il know-how del CERN è stato fondamentale per CLOUD essere il primo esperimento per realizzare questo spettacolo". I vapori biogeni uniscono un'altra classe di vapori traccia, nota come ammine, che sono stati precedentemente dimostrati da CLOUD a raggrupparsi con acido solforico per produrre nuove particelle di aerosol nell'atmosfera. Le ammine, tuttavia, si trovano solo vicino alle loro fonti primarie come la zootecnia, considerando che l'alfa-pinene è onnipresente su massa. 

Questo ultimo risultato ottenuto da CLOUD potrebbe quindi spiegare una grande frazione della nascita di semi di nuvole nella bassa atmosfera in tutto il mondo. Ciò dimostra che gli aerosol di acido solforico effettivamente hanno una significativa influenza sulla formazione di nubi, ma hanno bisogno dell'aiuto degli alberi. La scoperta fatta con CLOUD è stata poi testata grazie allo sviluppo di modelli teorici. Si tratta di un modello teorico che simula la formazione delle particelle nell'atmosfera, così come il loro comportamento. L'abstract dello studio è disponibile all'indirizzo http://bit.ly/1nuIBJS

Fonte: CERN

Catturate le onde primordiali del Big Bang, provata la cosmic inflation

Per la prima volta si è riusciti a catturare l'eco gravitazione del Big Bang. Quasi 14 miliardi di anni fa l'universo che abitiamo scoppiò avviando quella che chiamiamo esistenza con un evento straordinario che ha avviato il Big Bang. Nella prima fugace frazione di un secondo, l'universo si espandeva in maniera esponenziale e si estende ben oltre la vista dei nostri migliori telescopi. Tutto questo, naturalmente, era solo teoria. I ricercatori del progetto BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) hanno annunciato Lunedì scorso, presso l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,  la prima prova diretta di questa inflazione cosmica.

Fusione nucleare è più vicina, un piccolo sole ha brillato in California

Produrre energia imitando i processi che avvengono all'interno del Sole adesso è un obiettivo più vicino. Per la prima volta un esperimento condotto negli Stati Uniti, scritto sulla rivista Nature, è riuscito a riprodurre una quantità di energia superiore a quella utilizzata per innescare la reazione. E' un risultato atteso da decenni in tutto il mondo anche se c'è ancora tanta strada da fare prima di riuscire a produrre energia pulita imitando il motore delle stelle. Secondo gli esperti saranno necessari ancora anni di lavoro, ma quello che conta è che il primo passo è stato fatto. 

Il risultato è stato ottenuto nel Lawrence Livermore National Laboratory, dove ricercatori hanno seguito una delle due strade che puntano ad imitare il cuore del Sole, quella del confinamento inerziale. In questo caso il carburante viene riscaldato con 192 laser fino a farlo implodere. L'altra strada è quella del confinamento  magnetico e sarà applicata nel reattore sperimentale a fusione ITER in costruzione in Francia E' il frutto d'un progetto da 15 milioni di euro in cui l'Italia partecipa nell'ambito dell'Unione Europea, accanto a Russia, Cina, Giappone, Stati Uniti d'America e Corea del Sud.

Il programma, che prevede la costruzione del reattore nei primi dieci anni e il suo sfruttamento scientifico nei successivi 20, è finalizzato a dimostrare la possibilità di utilizzare la fusione come fonte di energia di larga scala, rispettosa dell’ambiente, praticamente inesauribile e sicura. ITER produrrà 500 Megawatt di potenza di fusione, con un guadagno di potenza di un fattore 10 per decine di minuti, e di un fattore 5 per tempi più lunghi, integrando e testando le tecnologie essenziali per il reattore.

Il contributo europeo al costo di investimento è pari a circa il 45%, mentre ciascuno degli altri sei partner contribuisce per circa il 10%. Ciascuno dei partecipanti fornisce direttamente il proprio contributo in kind secondo uno schema di suddivisione concordato tra le parti già nel 2001. A tale scopo, ciascuno dei partner ha istituito delle agenzie nazionali per gestire i contratti di costruzione. L'Agenzia europea per ITER, denominata Fusion For Energy (F4E), ha sede a Barcellona (Spagna).

Il progetto ITER permetterà di verificare la fattibilità scientifica della fusione e fornire elementi tecnologici e ingegneristici per sviluppare entro 30 anni un prototipo di impianto (DEMO) capace di produrre energia elettrica con continuità. Quello ottenuto negli Stati Uniti "è indubbiamente un passo in avanti importante", ha osservato il fisico Giuseppe Mazzitelli, responsabile della gestione dei grandi impianti sperimentali dell'Enea. "Dimostra infatti la fattibilità scientifica della fusione dal punto di vista del confinamento inerziale", ha aggiunto. 

"La strada da fare è però ancora molto lunga: per produrre energia - ha rilevato - bisogna che questi esperimenti si ripetano 20 volte al secondo. E per raggiungere questo obiettivo ci sono ancora tanti problemi tecnici da risolvere". La resa dell'esperimento è stata infatti 10 volte maggiore di quanto era stato ottenuto in precedenza. Sono della stessa opinione gli stessi autori dell'esperimento: "c'è ancora molto lavoro da fare - ha detto Hurricane - e dobbiamo affrontare ancora molti problemi di fisica, ma il nostro gruppo sta lavorando per affrontare tutte queste sfide".

Fonte: ANSA

Via: ENEA

CERN produce e intrappola con successo primo raggio di antimateria

L'esperimento ASACUSA al Cern di Ginevra è riuscito per la prima volta a produrre un fascio di atomi di anti-idrogeno. Il risultato è presentato in un articolo pubblicato martedì scorso su Nature Communications, nel quale la collaborazione scientifica spiega di aver rivelato in modo inequivocabile 80 atomi di anti-idrogeno 2,7 metri a valle della sorgente. Questo risultato è un passo significativo verso la hyperfine spectroscopys di atomi di anti-idrogeno.

"Il risultato appena pubblicato - spiega Luca Venturelli dell'Infn di Brescia e dell'Università di Brescia che coordina il gruppo italiano della collaborazione - rende molto più concreta e vicina la possibilità di realizzare misure di precisione con gli atomi di anti-idrogeno". "E sondare le caratteristiche dell'antimateria - prosegue Venturelli - può aiutare a risolvere uno dei grandi misteri della fisica moderna: la prevalenza di materia rispetto all'antimateria nell'universo visibile". 

Oggi è possibile produrre quantità significative di anti-idrogeno mescolando antielettroni (detti anche positroni) e antiprotoni a bassa energia prodotti dal deceleratore di antiprotoni del Cern. La difficoltà però sta nel mantenere gli antiatomi prodotti lontano dalla materia ordinaria, per evitare che annichilino (materia e antimateria, infatti, quando entrano in contatto si annichilano vicendevolmente).

Per fare ciò gli esperimenti hanno sfruttato finora le proprietà magnetiche dell'anti-idrogeno utilizzando campi magnetici fortemente non uniformi per "intrappolare" gli antiatomi abbastanza a lungo per studiarli. Tuttavia, i campi magnetici perturbano questi sistemi di anti-atomi compromettendo così la precisione delle misure e quindi lo studio del loro comportamento. 

Per consentire una spettroscopia pulita ad alta risoluzione, la collaborazione ASACUSA ha sviluppato una tecnica innovativa: produrre un fascio di antiparticelle in modo da studiare gli antiatomi “in volo”, lontano dai campi magnetici. A 2,7 metri di distanza dalla sorgente, infatti, l’influenza dei campi magnetici utilizzati inizialmente per produrre gli antiatomi è piccola, quindi lo stato del sistema subisce perturbazioni minime. Perché studiare l’antimateria.

Al momento del Big Bang, materia e antimateria si sono prodotte in uguali quantità. Ma noi oggi viviamo in un mondo fatto di materia e dell'antimateria primordiale non è mai stata trovata traccia. La materia ha quindi prevalso sull'antimateria e l'origine di questa asimmetria non è nota. Essendo composto da un singolo protone e un singolo elettrone, l'idrogeno è il più semplice atomo esistente e uno dei sistemi investigati con maggior precisione e meglio compreso nella fisica moderna.

Così confrontare atomi di idrogeno e anti-idrogeno costituisce uno dei modi migliori per eseguire test di alta precisione sulla simmetria tra materia e antimateria. La primordiale antimateria finora mai osservata nell'universo, e la sua assenza rimane un grande enigma scientifico. Gli spettri di idrogeno e anti-idrogeno sono previsti essere identici: ogni piccola differenza tra loro potrebbe aiutare a risolvere il mistero dell'asimmetria e aprire una finestra sulla "nuova fisica".

È un altro successo del Cern di Ginevra: dopo la scoperta della cosiddetta particella di Dio, che ha consentito al teorico fisico Higgs di ottenere il Nobel. Il prossimo passo dell'esperimento ASACUSA sarà quello di produrre e analizzare fasci di antiparticelle sempre più ricchi e stabili. Il futuro sa di fantascienza perché l'antimateria potrebbe diventare una straordinaria fonte di energia, per esempio per realizzare motori di astronavi interplanetarie a propulsione a curvatura come quelli immaginati nella serie Star Trek.

Fonte: INFN
Via: ANSA
Foto credit 1: Yasunori Yamakazi/ CERN
Foto credit 2: Stefan Meyer Institut

Cristoforetti su Iss a fine novembre, presentato logo missione Futura

Si aprono le porte della Stazione Spaziale Internazionale ad un prima astronauta italiana. Samantha Cristoforetti, classe 1977, ingegnere aeronautico e pilota dell'Aeronautica militare è l'astronauta del corpo dell'Agenzia spaziale europea che sarà ricordata la prima italiana nello spazio. Secondo i programmi, Cristoforetti sarà lanciata il 24 novembre prossimo dal cosmodromo di Baikonur per realizzare la missione ISS 42/43 FUTURA, la seconda missione di lunga durata dell'Agenzia Spaziale Italiana.

Spazio, conclusa la missione Volare: Luca Parmitano tornato a Terra

Missione compiuta: Luca Parmitano è tornato a Terra. L'astronauta italiano è rientrato con la Soyuz insieme a un russo e a una americana dopo una missione spaziale di 166 giorni. I tre astronauti sono atterrati in Kazakistan alle 3.49, come previsto, con la torcia olimpica che per la prima volta nella storia è approdata nello spazio. Il modulo Soyuz che li ha riportati a terra era sospeso a un grande paracadute bianco, usato per ammortizzare l'atterraggio.