Barletta – Presentazione della “Guida terrestre per cacciatori di antimateria”

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Guida terrestre per cacciatori di antimateria di Francesco Saverio Cafagna

Che cosa è l’antimateria? Dove e come la possiamo trovare sulla Terra e nello Spazio vicino a noi? Quanto costa al grammo? Cosa ha in comune con Hulk e Mr. Hyde?

Ad una introduzione storica e fenomenologica, su come è fatta e si manifesta in natura, seguirà una carrellata di tecniche utili alla sua rivelazione ed accumulazione. In particolare verrà descritto in maggior dettaglio dove si annida e come cercarla nei raggi cosmici.

Biografia:

Il Dott. Francesco S. Cafagna è Primo Ricercatore presso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Bari.

Attualmente è il responsabile italiano dell’esperimento TOTEM, presso l’acceleratore LHC del CERN di Ginevra, e responsabile locale delle linee di ricerca WIZARD ed EUSO.

Laureato in Fisica presso l’Università degli Studi Bari, nel 1989, ha conseguito, nel 1993, il titolo di Dottore di Ricerca in Fisica nella stessa Università, diventando  Ricercatore dell’INFN dal 1995.

Oltre al suo interesse scientifico nella Fisica delle Particelle Elementari ad LHC, ha da sempre coltivato quello per la Fisica delle Astroparticelle; campo in cui ha lavorato sin dall’inizio della sua carriera scientifica, partecipando ad esperimenti sotterranei costruiti nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (MACRO), trasportati su palloni stratosferici e lanciati da basi in Canada, USA e Nuova Zelanda  (MASS91, TS93, CAPRICE94 e 98, EUSO-BALLOON ed EUSO-SPB1), depositati sotto il mare a largo di Tolone, Francia (ANTARES) e messi in orbita su satelliti Russi (NINA e PAMELA).

Si occupa di misure di antimateria nei raggi cosmici da oltre un ventennio, grazie alle partecipazioni alle campagne di misura su pallone in Canada e negli USA, e su satellite, con la missione PAMELA.

Nell’arco della sua carriera ha collaborato con istituzioni internazionali quali, tra le altre, la National Science Balloon Facility della NASA, il Particle Astrophysics Laboratory della New Mexico State University, il Goddard Space Center della NASA, il MEPHI di Mosca, l’Agenzia Spaziale Russa, il RIKEN Institute di Tokyo, l’APC di Parigi, l’IRAP di Tolosa e l’Agenzia Spaziale Francese.

Attualmente, oltre a coordinare le attività dell’esperimento TOTEM e del sistema di acquisizione dati del sottorivelatore PPS di CMS, sta’ collaborando alla progettazione e realizzazione della seconda missione di lunga durata delle collaborazioni EUSO e POEMMA: EUSO-SPB2.

È co-autore di oltre 350 pubblicazioni su riviste internazionali. Tra gli articoli inerenti all’argomento del seminario, si ricorda l’articolo pubblicato sulla rivista Nature:

1. O. Adriani, et al., An anomalous positron abundance in cosmic rays with energies 1.5.100 GeV, [arXiv:0810.4995[astro-ph]], Nature 458, 607  (2009), http://dx.doi.org/10.1038/nature07942

che risulta inserito nella categoria degli “Articoli rinomati”, ovvero con oltre 500 citazioni, avendone totalizzato oltre 1300. In questo articolo, per la prima volta, si evidenzia una anomalia nella quantità di positroni (le antiparticelle degli elettroni), nel flusso di raggi cosmici che colpisce la Terra.

Altri due articoli:

1. O.Adriani, et al., PAMELA Results on the Cosmic-Ray Antiproton Flux from 60 MeV to 180 GeV in Kinetic Energy, Phys. Rev. Lett. 105, (2010), http://dx.doi.org/121101 10.1103/PhysRevLett.105.121101
2. O. Adriani, et al., A new measurement of the antiproton-to-proton flux ratio up to 100 GeV in the cosmic radiation, [arXiv:0810,4994[astro-ph]], Phys. Rev. Lett. 102 , 051101 (2009), http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.051101

risultano inseriti nella categoria degli “Articoli famosi”, con oltre 250 citazioni. In questo caso gli articoli riportano la misura, effettuata nello spazio, del flusso di antiprotoni (le antiparticelle dei protoni).  

Da notare anche l’articolo:

1. O. Adriani, et al., The Discovery of Geomagnetically Trapped Cosmic-Ray Antiprotons, Astrophys.J.Lett.737, (2011), http://dx.doi.org/L2910.1088/2041-8205/737/2/l29  

Che, per la prima volta, riporta la misura di antiprotoni intrappolati nelle fasce di radiazione che circaondano la Terra (fasce di Van Allen).

L’articolo ha avuto una ampia risonanza mediatica, fin dal suo annuncio, guadagnandosi articoli dedicati sulla stampa specializzata e non; tra gli altri: Physics Today , BBC (versione online) , New Scientist.

Anche se non direttamente legato ad una misura di antimateria, va segnalato l’articolo, pubblicato sulla rivista Science:  

1. O. Adriani, et al., PAMELA Measurements of Cosmic-Ray Proton and Helium Spectra, Sci-ence 332,69-72, (2011), http://dx.doi.org/10.1126/science.1199172

dove viene messo chiaramente in evidenza una diminuzione anomala del flusso di protoni nei raggi cosmici, segno di una possibile variazione della famiglia delle sorgenti che originano queste particelle.