Risultati e prospettive degli esperimenti CUORE e CUPID

13 apr 2023, 15:00
15m
Auditorium (Ex Monastero dei benedettini)

Auditorium

Ex Monastero dei benedettini

Relatore

Massimo Girola (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Descrizione

CUORE è un esperimento per la ricerca di eventi rari che ha aperto l’era dei calorimetri criogenici sulla scala della tonnellata, dimostrando la fattibilità di esperimenti di questa scala basati su rivelatori a basse temperature. Il rivelatore è attualmente in presa dati presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) ed è costituito da un insieme di 988 cristalli di TeO2 operanti a temperature criogeniche (∼ 10 mK) letti con termistori NTD. L'esperimento ha come scopo principale la ricerca del doppio decadimento beta senza emissione di neutrini (0νββ) del $^{130}$Te. Qualora venisse osservato, questo decadimento implicherebbe che il neutrino sia un fermione di Majorana. I dati raccolti nel periodo 2017 - 2020 forniscono un’esposizione di TeO$_2$ di 1 ton·yr e hanno consentito di effettuare la misura più precisa attualmente esistente sul 0νββ del $^{130}$Te ponendo un limite sul tempo di dimezzamento
pari a $T_{1/2} > 2.2 \times 10^{25}$ yr. L’analisi dei dati ad oggi raccolti è attualmente in corso e consentirà di 0ν aggiornare il limite sul tempo di dimezzamento per un’esposizione totale di TeO2 di 2 ton·yr. Le potenzialità dimostrate da CUORE sono un forte incentivo per lo sviluppo di esperimenti di prossima generazione basati sull’utilizzo di calorimetri criogenici per la ricerca di eventi rari e in particolare per la ricerca del 0νββ. CUPID si colloca tra gli esperimenti di prossima generazione per la ricerca del 0νββ del $^{100}$Mo ed utilizzerà cristalli di Li$_2$MoO$_4$ per integrare le tecniche bolometriche attualmente utilizzate da CUORE con la rivelazione della luce emessa dal rivelatore stesso per consentire l’identificazione del tipo di particelle interagenti (β/γ e α), consentendo così di ridurre notevolmente i fondi nella regione di interesse. In questa presentazione verranno mostrati i risultati ottenuti da CUORE e verranno discusse alcune delle sfide tecnologiche poste da CUPID.

Materiali di presentazione