Elettroni e positroni hanno finalmente iniziato a collidere nell’acceleratore di particelle SuperKEKB nel laboratorio KEK a Tsukuba, in Giappone, nell’ambito di un ampio esperimento internazionale cui contribuisce in modo significativo il Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia, con la Professoressa Claudia Cecchi, e la sezione perugina dell’INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, con la dottoressa Elisa Manoni.
Il rivelatore di particelle Belle II, infatti, un sensibilissimo apparecchio dal peso complessivo di 1500 tonnellate, cui spetta il compito di rivelare e misurare le particelle prodotte dalle collisioni, è stato in parte disegnato, sviluppato e costruito da un gruppo di ricercatori perugini coordinato dalla professoressa Cecchi, la quale è anche responsabile per la collaborazione italiana – 80 scienziati di 9 università e laboratori INFN – della costruzione di un’altra parte del rivelatore giapponese, ovvero il calorimetro elettromagnetico (ECL) per la misura dell’energia di fotoni ed elettroni.
Installato nel punto di collisione dei fasci, Belle II ha ora iniziato a raccogliere i primi eventi prodotti dall’annichilazione di elettroni e positroni (annichilazione material-antimateria) producendo nell’urto nuove particelle tra cui le coppie di quark beauty e anti-beauty, così come altri tipi di adroni. Si tratta delle prime collisioni tra elettroni e positroni che avvengono nel laboratorio di fisica delle particelle a KEK dopo 8 anni; il precedente acceleratore KEKB aveva finito di prendere dati nel 2010.
Il rivelatore Belle II del SuperKEKB è stato disegnato e costruito da una collaborazione internazionale di più di 750 ricercatori provenienti da 25 paesi. Rispetto a Belle – il rivelatore utilizzato nel precedente esperimento -, Belle II ha migliorato le sue potenzialità ed è quindi in grado di rivelare e ricostruire eventi di fisica ad una frequenza molto più elevata grazie ad una luminosità – ovvero la capacità di misurare la frequenza o intensità delle collisioni tra elettroni e positroni – 40 volte maggiore. Nei dieci anni di attività prevista, gli scienziati si attendono di raccogliere circa 50 miliardi di coppie di mesoni B anti-B – una quantità 50 volte maggiore dell’intero campione di dati accumulati dal precedente progetto KEKB/Belle.
SuperKEKB, insieme al rivelatore Belle II, è un laboratorio dedicato alla ricerca di Nuova Fisica oltre il Modello Standard, attraverso la misura dei decadimenti rari di particelle elementari come i quark beauty, charm e i leptoni tau. Belle II affronterà il problema della ricerca dell’esistenza di nuove particelle, di una nuova possibile spiegazione del perché la materia sia dominante rispetto all’antimateria e proverà a rispondere ad alcune questioni fondamentali ancora aperte sulla comprensione del nostro Universo.
