Il risultato di una combinazioni di ricerche di doppio-Higgs viene presentato per quattro distinti stati finali: bb gamma gamma, bb tautau, bb bb e bb VV, dove V e’ un bosone W o Z. Le ricerche si basano sui dati registrati nel 2016 dall’esperimento CMS in collisioni protone-protone a 13 TeV, e corrispondenti ad una luminosità integrata di 35.9/fb. I risultati delle ricerche sono interpretati...
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Nel Modello Standard delle Particelle Elementari i bosoni di gauge interagiscono con i leptoni carichi attraverso accoppiamenti che sono indipendenti dal sapore del leptone. Questa proprietà, che origina da una simmetria accidentale nel modello, rotta minimalmente soltanto dagli accoppiamenti di Yukawa, viene chiamata Universalità Leptonica. Eventuale Nuova Fisica potrebbe...
Motivated mainly by future detector upgrades at HL-LHC and at future colliders, most of the HEP R&D collaborations have been focusing on the design of new prototypes of particle detectors for operation under very high particle flow. In the field of Micro-Pattern-Gaseous-Detectors, the Small-pad resistive MICROMEGAS prototypes were designed to overcome the actual limitations of more standard...
I Modelli See-saw di tipo III sono estensioni del Modello Standard con tripletti fermionici, con lo scopo di generare masse per i neutrini.
I casi inversi minimali, che possono spiegare la piccolezza delle masse dei neutrini anche avendo tripletti relativamente leggeri e costanti di accoppiamento
relativamente grandi, consistono nell'aggiunta di 2 o 3 tripletti fermionici.
In questo talk...
Diverse estensioni del Modello Standard prevedono l’esistenza di particelle neutre a lunga vita media con decadimenti in leptoni e adroni leggeri con struttura a getti (lepton-jet). Queste particelle, decadendo oltre la regione d’interazione, producono nei rivelatori a LHC delle segnature sorprendenti. Caratteristiche non convenzionali sono dunque sfruttate per la rivelazione: lunghi tempi di...
In questo lavoro vengono presentate diverse ricerche per il compagno supersimmetrico del bosone di Higgs e dei bosoni di gauge (chargini e neutralini), usando i dati ottenuti dall’esperimento ATLAS durante il Run 2 di LHC. Considerazioni sulla naturalezza del bosone di Higgs suggeriscono che i due stati più leggeri dei neutralini possano essere una sovrapposizione dei compagni dell’Higgs, e...
I rivelatori a pixel in silicio sono al centro dell’attuale rivelatore ATLAS al Large Hadron Collider (LHC) e del suo futuro upgrade. Durante il Run 2 di LHC il Pixel Detector ha dovuto sostenere numerose sfide per poter mantenere le sue prestazioni di presa dati e qualità costante nel tempo a dispetto delle condizioni sempre più estreme di luminosità istantanea (dove sono stati superati i $2...
We will present the searches for BSM physics in multi-leptonic finale states using the pp collision data sample collected in the Run2 of the ATLAS experiment corresponding to 80.0 fb$^{-1}$ of integrated luminosity at a centre-of-mass energy of 13 TeV. Searches in this final state allow the rejection of a substantial part of the SM backgrounds, thus providing a good signal sensitivity. These...
Dopo la scoperta ad LHC, misure di precisione delle proprietà fisiche del bosone di Higgs sono prioritarie nel programma di analisi di ATLAS così come lo studio di canali sensibili a nuove particelle oltre il Modello Standard. Tra tutti quelli possibili, il decadimento del bosone di Higgs in coppie di quark b è particolarmente interessante per il suo elevato branching ratio (58%)....
La capacità di ricostruire tracce quasi dritte con una buona risoluzione in impulso trasverso è strettamente legata ad una buona conoscenza dell’allineamento dei tracciatori di ATLAS e delle relative incertezze.
Inoltre, una selezione ottimale di candidati muoni, con un impulso trasverso (p$_T$) della scala del TeV, è un fattore critico nel determinare la sensibilità alla ricerca di nuove...
The combination of three analysis searching for the production of $t\bar{t}t\bar{t}$ with the ATLAS detector is presented. It is based on proton-proton collisions data with center of mass energy $\sqrt{s}$ = 13 TeV collected at the Large Hadron Collider (LHC) during the years 2015 and 2016, corresponding to an integrated luminosity of 36.1 fb$^{-1}$. The considered final states are events...
SUperSYmmetry (SUSY) is one of the most promising extensions of the Standard Model. Recent results from a search for the electroweak production of charginos and sleptons decaying into final states with two leptons (electrons and/or muons) are presented. They have been obtained on 139 fb$^{-1}$ proton-proton collisions recorded by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider at $\sqrt s$ =...
Supersymmetry (SUSY) is an extension of the Standard Model (SM), and its searches are a central part of ATLAS physics program. We report the most recent results in searches of the chargino and neutralino production where the chargino decays in a W boson and the lightest SUSY particle, while the neutralino decays in the lightest SUSY particle and a SM Higgs boson. The search was based on the...
After the discovery of the Higgs boson, one of the main target of particle physics is the measurement of the Higgs boson couplings to fermions and vector bosons. Furthermore, it is of great interest to measure the strength of the interaction of the Higgs boson with itself. In fact, through the Higgs field potential energy term, the Higgs boson can interact with itself at tree level. The...
$\rm b\bar{b}$-pairs are the largest decay mode of a 125 GeV SM Higgs boson, with a branching fraction of 58%. As a consequence, studying $\rm H \to b\bar{b}$ has great importance to constrain the total Higgs boson decay width. In order to suppress overwhelming irreducible background from QCD multijet production of b quarks, $\rm H \to b\bar{b}$ decays are searched for at hadron colliders in...
The ATLAS Experiment main upgrade during the Phase-I long shutdown is the replacement of the present innermost stations of the forward muon spectrometer, the Small Wheel, with a completely new station called New Small Wheel (NSW). The precision measurements of forward muon tracks with the New Small Wheel are performed with MicroMegas MPGD detectors consisting of a planar (drift) electrode, a ≃...
Il decadimento dell’Higgs in coppie di leptoni tau risulta di rilevante importanza perché permette di studiare l'accoppiamento di Yukawa dei fermioni e di misurare le proprietà dell’Higgs.
In questo lavoro viene illustrata la più recente misura del prodotto sezione d’urto per frazione di decadimento del processo $\rm H\to \tau \tau$, utilizzando le collisioni protone-protone raccolte da ATLAS...
The innermost wheels of the ATLAS muon endcap spectrometer will be replaced next year by a new wheels. The technologies adopted to preserve, at high luminosity LHC, the high momentum resolution performance of the present wheels and to include them in the trigger logic are the Micromegas and sTGC detectors. The first one will contribute mainly to give information about the direction of the...
The Mini-EUSO telescope is designed to observe UV (300 - 400 nm) Earth emission from a nadir-facing window in the Russian Zvezda module inside the International Space Station on the second half of 2019. As a pathfinder mission for Ultra High Energy Cosmic Rays detection from space, it will map the UV Earth’s emission with a spatial-temporal resolution of 6.11 km every 2.5μs, offering also...
La spettroscopia degli adroni eccitati nel settore del beauty e del charm fornisce importanti informazioni per sondare la stabilità e il potere predittivo di teorie efficaci delle interazioni forti. Oltre agli stati descritti dai convenzionali spettri di eccitazione, grande interesse è riposto nei cosiddetti "stati esotici", in particolare successivamente all'osservazione di diversi candidati...
In the Standard Model, CP violation originates from a single irreducible phase in the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix. For the manifestation of CP violation in decay, two separate interfering decay amplitudes are required, with differing CP-violating and CP-conserving phases. Previous analyses of the $B^+ \rightarrow \pi^+\pi^+\pi^-$ decay have hinted at large CP violation in specific regions...
A search for charge-parity ($CP$) violation in Cabibbo-suppressed $D_s^+\to K_S^0 \pi^+$, $D^+\to K_S^0 K^+$ and $D^+\to \phi \pi^+$ decays is reported using proton-proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 3.8 fb$^{-1}$, collected at a center-of-mass energy of 13 TeV with the LHCb detector. High-yield samples of kinematically and topologically similar...
GINGER (Gyroscopes IN General Relativity) is a proposal aiming at measuring the Lense-Thirring effect with an experiment based on Earth. It is an array of ring lasers, which are the most sensitive inertial sensors to measure the rotation rate of the Earth. This experiment is Earth based, it is well known that Lense Thirring measurements are currently done with space experiment, but the earth...
Le osservazioni cosmologiche indicano che la maggior parte della materia del nostro Universo è costituita da materia oscura. La materia oscura nella forma di particelle massive debolmente interagenti (WIMP) può essere rivelata in maniera diretta attraverso la sua diffusione sui nuclei del bersaglio. Molti esperimenti che conducono ricerche dirette di materia oscura misurano soltanto l'energia...
La prossima generazione di satelliti per lo studio della radiazione cosmica prevede l’utilizzo di scintillatori plastici letti medianti fotomoltiplicatori a silicio (Silicon PhotoMultiplier, SiPM) come sistema di anticoincidenza per la rivelazione di raggi gamma, oppure per l’identificazione dei nuclei carichi. Le proposte di satelliti ASTROGAM e AMEGO, finalizzate allo studio della...
Vengono presentati diversi sviluppi, risultati e prospettive circa lo studio di decadimenti doppio beta per mezzo di scintillatori solidi o tramite spettrometri HP-Ge ed impiegando diversi tipi di isotopi e di approcci. Le misure sono state realizzate in sito sotterraneo a LNGS in vari apparati sperimentali della collaborazione DAMA o della facility STELLA; essi sono ottimizzati per lo studio...
L’esperimento GAPS (General Antiparticle Spectrometer) è un rivelatore su pallone progettato per misurare la componente di antideuterio nei raggi cosmici a bassa energia (< 0.25GeV/n) come segnale di annichilazione o decadimento di materia oscura nell’alone galattico. Il rivelatore è costituito da un tracciatore, formato da dieci piani di silicio drogati al litio, Si(Li), circondato da un...
The Cherenkov Telescope Array (CTA) will be the next major observatory for Very High Energy (VHE) gamma-ray astronomy. Its optical throughput calibration relies on muon Cherenkov rings. This work is aimed at developing a fast and efficient muon tagger at the camera level for the CTA telescopes. A novel technique to tag muons using the capabilities of silicon photomultiplier Compact High-Energy...
L’osservazione di nuclei di antideuterio a bassa energia (sotto il GeV/n) nei raggi cosmici primari
rappresenta una interessante segnatura della presenza di materia oscura particellare nella galassia.
Lo scopo del progetto ADHD (Anti Deuteron Helium Detector) è quello di studiare le caratteristiche
peculiari del segnale prodotto dalla cattura di Anti-Deuterio in un target di He.
In...
Il deuterio, prodotto da interazioni dei raggi cosmici primari sul mezzo interstellare, rappresenta uno
strumento molto sensibile per vincolarne i modelli di propagazione nella galassia. Sia la componente a
bassa energia (fino al GeV/n) la cui produzione è dominata dalla reazione di fusione protone-protone,
sia quella a più alta energia, la cui produzione è dominata dalla frammentazione...
Si presenta il risultato di uno studio sulle potenzialit?a attese a High Luminosity LHC (HL-LHC) (energia nel centro di massa di 14 TeV e luminosità integrata di 3 ab-1) e a High Energy LHC (HE-LHC) (energia nel centro di massa di 27 TeV e luminosit?a integrata di 15 ab-1) di una ricerca di neutrini pesanti di Majorana. Questi neutrini derivano da un modello che suppone quark e leptoni come...
The ratio between the rates of $B^0$ mesons decaying into semi-tauonic and semi-muonic final states are measured to be significantly larger than what predicted by the Standard Model by several experiments. The observed deviation, if confirmed with larger statistics and with additional $b$-hadron decays, would indicate violation of lepton-flavour universality and therefore indirectly indicate...
Il progetto CYGNO sta lavorando alla realizzazione di un dimostratore da un metro cubo per studiare la scalabilità delle prestazioni della lettura ottica di strutture a multi-GEM per il readout di TPC di grandi volumi. Tale sviluppo si inserisce all’interno della proto-collaborazione CYGNUS-TPC che mira a costruire un network di osservatori underground per la ricerca direzionale di Materia...
The Pierre Auger Observatory is the world's largest cosmic-ray observatory. Updated results on the search for ultra-high energy photons and neutrinos in the EeV region are presented. Ultra-high energy photons can be produced either in the interactions with the cosmic microwave background or by the decay of hypothetical super-massive particles. Ultra-high energy neutrinos may arise from...
The Cherenkov Telescope array (CTA) will represent the new generation of Imaging
Atmospheric Cherenkov Telescopes (IACTs), aimed to detect very high energy gamma-rays
produced in atmospheric showers. The prototype Schwarzschild-Couder Telescope (pSCT) has
been inaugurated in January 2019 at the Fred Lawrence Whipple Observatory aiming to the
extention of the CTA array baseline.
Silicon...
The anomalous magnetic moment g-2 of the muon is a precision measurement which
exhibits one of the largest deviation between theory and experiment. In the
next years it will be measured at Fermilab and J-PARC with even higher precision
.
The hadronic contribution to the muon g-2,$a^{HLO}_{\mu}$, is the most
important effect after the pure QED contributions. It is however affected by a
large...
The High-Energy Particle Detector (HEPD) is an instrument devoted to the measurement of cosmic particles from few MeV up to hundreds MeV. It has been developed by the Italian Limadou collaboration in the framework of the Chinese CSES (China Seismo-Electromagnetic Satellite) space mission. The HEPD will contribute to the CSES mission by measuring the precipitation of trapped particles and by...
Detecting B-mode polarization at large angular scales of the Cosmic Microwave Background (CMB) is one of the main challenges in modern observational Cosmology. Superconducting TES Bolometers are a suitable detector choice to meet the 10 aW/Hz$^{0.5}$ NEP requirement.
We present the development status of large area spider-web bolometers and SQUID FDM readout instrument for the LSPE-SWIPE...
In this contribution we present the Q&U Bolometric Interferometer for Cosmology (QUBIC) experiment. QUBIC is an experiment devoted to the observations of the polarization of the Cosmic Microwave Background radiation with the goal to detect the signature of the Inflationary expansion of the Universe at 10^-35s from the initial singularity.
QUBIC will measure the polarized microwave sky with a...
The CRESST experiment, installed at the Laboratori Nazionali of Gran Sasso (LNGS), is suited for direct detection of dark matter particles via elastic scattering off nuclei of CaWO$_{4}$.
CRESST uses an array of 10 crystals (24 g each) operated as cryogenic calorimeters, each equipped with a cryogenic light detector.
An interaction in the CaWO$_{4}$ crystal produces a phonon and light...
Directional sensitivity to nuclear recoils would provide a smoking gun for a possible
discovery of dark matter in the form of WIMPs. A hint of directional dependence of the
response of a dual-phase liquid argon Time Projection Chamber (TPC) was found in the
SCENE experiment. Given the potential importance of such a capability in the framework
of dark matter searches, a new dedicated...
The architecture of the present trigger system in the ATLAS muon barrel was designed according to a reference luminosity of 1034 cm-2 s-1 with a safety factor of 5, with respect to the simulated background rates, now confirmed by LHC Run 1 data. HL- LHC will provide a luminosity 5 times higher and an order of magnitude higher background. As a result, the performance demand increases, the...
I SiPM sono diventati una valida alternativa ai fotomoltiplicatori (PMT) tradizionali in diversi campi, dalla fisica medica alla nuova generazione di esperimenti per la rivelazione diretta di materia oscura. L'esperimento DarkSide, una TPC a doppia fase di 50 ton, ha scelto i SiPM come fotosensori per rivelare i fotoni prodotti dalla scintillazione in Argon liquido e dall'elettroluminescenza...
L'esperimento FOOT (FragmentatiOn Of Target) si propone di misurare le sezioni d’urto doppio differenziali rispetto all'energia e alla direzione dei frammenti prodotti nell'interazione nucleare tra un fascio di ioni e diversi atomi bersaglio presenti nei tessuti umani.
Gli intervalli di energia a cui tali misure verranno effettuate sono due:
→ uno di energia fino a 400 Mev/u, per valutare...
We present a set of algorithms purely based on machine learning to reconstruct the impact position, the arrival direction and the energy of particles arriving on a cube of plastic scintillator, readout by 32 photo-multiplier tubes, evenly distributed on the edges of the cube. The algorithms allow also distinguish electrons from protons and nuclei. The main element of the reconstruction chain...
Gli esperimenti di collisione tra particelle ad altissima energia
al Large Hadron Collider non hanno finora rivelato segnali di
nuova Fisica rispetto a quanto predetto dal Modello Standard (MS).
D'altra parte, restano importanti questioni aperte, supportate sia
da forti evidenze sperimentali che da argomenti teorici, le quali
puntano all'esistenza di fisica oltre il MS.
Fra gli altri,...
To account for the dark matter content in our Universe, post-inflationary scenarios predict for the QCD axion a mass in the range (10 − 103) $\mu$eV. Searches with haloscope experiments in this mass range require the monitoring of resonant cavity modes with frequency above 5 GHz, where several experimental limitations occur due to linear amplifiers, small volumes, and low quality factors of Cu...
DAMPE (DArk Matter Particle Explorer) è un esperimento spaziale, installato a bordo di un satellite in orbita bassa (~ 500 km), lanciato il 17 Dicembre 2015; sin da questa data il rivelatore ha acquisito dati in maniera continuativa, collezionando oltre $5 \cdot 10^9$ eventi di raggi cosmici in circa 3 anni.
DAMPE è il risultato di una attiva collaborazione tra Italia, Cina e Svizzera per la...
L’esperimento JUNO (Jiangmen Undergound Neutrino Observatory) che entrerà presto in funzione
vicino a Kaiping, nel sud della Cina, è uno dei più importanti esempi di rivelatori che nei prossimi
anni permetteranno di effettuare misure di precisione e di affrontare alcuni dei problemi aperti nella
fisica dei neutrini. Si tratta di uno scintillatore liquido di grandi dimensioni (circa 36 mt di...
La misura di processi con più di un bosone nello stato finale rappresenta un test di precisione del Modello Standard. Eventuali discrepanze tra la predizione teorica e la misura sperimentale possono inoltre indicare la presenza di nuova fisica oltre il Modello Standard che si manifesta per mezzo degli accoppiamenti anomali. I processi multi-bosone costituiscono anche un fondo alle misure delle...
Il Modello Standard assume che tutti i leptoni carichi risentano allo stesso modo dell’interazione debole e che eventuali differenze nei tassi di decadimento semileptonico in stati finali con elettroni, muoni o tau siano dovute unicamente alle diverse masse dei leptoni finali.
Utilizzando i decadimenti degli adroni b è possibile verificare la validità di questa proprietà fondamentale.
Lo...
The latest results on the $t\bar{t}H$ associated production from the diphoton decay channel performed by ATLAS experiment are presented. Measurements are based on 140 fb${-1}$ of pp collision data at 13 TeV collected in 2015-2018. Events are preselected and classified in orthogonal categories targeting both hadronic and semi-leptonic top decays. The categories definition is performed using...
Il progetto EuroCirCol, sotto la direzione della Comunità Europea nel framework del programma H2020, è parte dello studio del Future Circular Collider, un acceleratore post-LHC lungo 100 km, che permetterà di raggiungere un’energia di collisione da 100 TeV. In questo quadro, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), in collaborazione con il CERN e altri laboratori europei, ha sviluppato...
L’invarianza di Lorentz è alla base della relatività speciale e sembra essere una delle simmetrie fondamentali della natura. Tuttavia diversi esperimenti sono alla ricerca di segnali di violazione di questa simmetria e varie teorie considerano l’eventualità di una sua possibile “piccola” violazione ad alte energie, che potrebbe essere connessa con la struttura dello spazio-tempo. Questa...
