{"id":684,"date":"2015-12-22T13:18:09","date_gmt":"2015-12-22T13:18:09","guid":{"rendered":"http:\/\/webusers.fis.uniroma3.it\/atlas\/?p=684"},"modified":"2020-11-20T10:21:10","modified_gmt":"2020-11-20T09:21:10","slug":"risultati-di-fisica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/risultati-di-fisica\/","title":{"rendered":"Risultati di Fisica"},"content":{"rendered":"

In questa pagina: brevi descrizioni degli ultimi articoli pubblicati da ATLAS, alcuni articoli divulgativi su misure con forte coinvolgimento italiano e una serie di articoli divulgativi sui principali risultati ottenuti da ATLAS durante il Run1.<\/p>\n

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Le prime osservazioni dell’esperimento ATLAS dal RUN II a 13 TeV del Collider LHC sono state presentate alla Conferenza EPS-HEP 2015 in Vienna, 22-29 Luglio<\/span><\/h2>\n

La collaborazione ATLAS ha gi\u00e0 registrato 100 pb-1 dei 113 prodotti dall\u2019 LHC. La luminosit\u00e0 \u00e8 stata misurata con i forward detector, calibrata con \u201cmini van-der-Meer\u201d scan, con una precisione del 9%.<\/p>\n

Durante la pausa LS1 (2013-2015), il rivelatore, l\u2019on-line, l\u2019off-line ed il computing sono stati oggetto di importanti upgrade, insieme alle infrastrutture (magneti, criogenia e beam pipe): i risultati presentati all\u2019 EPS dimostrano che tutti i miglioramenti sono stati integrati e commissionati con successo. In particolare, il tracking di ATLAS nel Run 2 sta utilizzando con successo il nuovo layer del rivelatore Pixel a Silicio, l\u2019IBL, che ha permesso di introdurre miglioramenti negli algoritmi di tracking. ATLAS ha presentato all\u2019 EPS numerosi risultati di fisica, dimostrando di essere pienamente impegnata nell’analisi dei nuovi dati a 13 TeV, dei quali \u00e8 gi\u00e0 stata mostrata una notevole comprensione dopo solo poche settimane di \u201ccorsa\u201d.<\/p>\n

Uno dei risultati pi\u00f9 interessanti, che sfrutta le informazioni del tracciatore a livello on-line, \u00e8 la misura delle correlazioni di coppie di particelle in collisioni protone-protone a 13 TeV, utilizzando i dati raccolti nel corso di una presa dati a bassa luminosit\u00e0 condotta a Giugno 2015.<\/p>\n

Precedenti studi di correlazioni angolari di coppie di particelle in collisioni protone-protone, protone-piombo e piombo-piombo a LHC, hanno fornito importanti indicazioni sulla fisica del processo di produzione di particelle in collisioni adroniche.<\/p>\n\n\n\n
La funzione di correlazione (Fig. 1) tra coppie di particelle mostrano un incremento in ?f (ridge o cresta) vicino a 0 in un ampio intervallo di valori ?? in eventi ad elevata molteplicit\u00e0 di tracce. Nel caso di collisioni nucleo-nucleo, si ritiene che questa cresta sia legata a dinamiche collettive del plasma di quark e gluoni ma la sua origine nel caso di collisioni protone-nucleo o protone-protone \u00e8 argomento di dibattito .<\/td>\n\"ultimi_risultati_0\"<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Con lo stesso set di dati, ATLAS ha presentato anche le sue prime misure di processi \u201csoft\u201d di interazione forte: \u00e8 stato quindi mostrato uno studio, basato su circa 9 milioni di eventi, della molteplicit\u00e0 di particelle cariche, con la relativa dipendenza dal momento trasverso e dalla pseudorapidit\u00e0, insieme alla dipendenza della quantit\u00e0 di moto transverso media dalla molteplicit\u00e0 di particelle cariche.<\/p>\n\n\n\n
ATLAS ha anche cominciato a ricostruire getti nel Run 2 e a definire la precisione con cui la loro energia pu\u00f2 essere misurata che, per alti valori di quest\u2019ultima, \u00e8 gi\u00e0 paragonabile a quella raggiunta nel Run 1. Questa misura \u00e8 un primo passo per ulteriori ricerche di nuove particelle e test pi\u00f9 severi del Modello Standard. Sono state quindi presentate le prime misure della sezione d’urto di produzione di jet centrali (Fig. 2) ( e di fotoni) con i dati a 13 TeV. Le prime misure relative alla produzione di J\/Psi, e bosoni W e Z mostrano accordo con le previsioni del Modello standard per collisioni a 13 TeV.<\/td>\n\"ultimi_risultati_1\"<\/a><\/p>\n

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Infine, usando solo i dati raccolti nel mese di Giugno e ai primi di Luglio di quest’anno, la collaborazione ATLAS \u00e8 stata in grado di misurare la sezione d’urto di produzione per produzione di coppie della pi\u00f9 pesante particella fondamentale nota: il quark top,\u00a0 con una precisione di poco meno del 14 % – attualmente limitata dall\u2019 incertezza sulla luminosit\u00e0. Un tale risultato \u00e8 una lampante conferma della qualit\u00e0 dei dati presi finora e del livello di comprensione del rilevatore raggiunto in poche settimane.<\/p>\n

Per ulteriori informazioni: Search for Higgs boson decays to a photon and a Z boson in pp collisions at sqrt(s)=7 and 8 TeV with the ATLAS detector<\/a><\/p>\n

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Search for Higgs boson decays to a photon and a Z boson in pp collisions at sqrt(s)=7 and 8 TeV with the ATLAS detector<\/span><\/h2>\n

journal: Physics Letters B 732 (2014) (arXiv:1402.3051)<\/p>\n

Continuano ad ATLAS gli studi per comprendere la vera natura del bosone di Higgs prodotto nelle collisioni protone protone a LHC. In questo studio si cerca il suo decadimento in una particella Z e un fotone. Questo processo non avviene direttamente ma attraverso la creazione di particelle virtuali<\/span> che a loro volta producono lo stato finale composto da uno Z e un fotone. Le particelle virtuali vivono per un tempo brevissimo e possono essere di diversi tipi. Il Modello Standard fa predizioni molto chiare su quali contribuiscono a questo processo. Potrebbero per\u00f2 esistere particelle oltre<\/span> il Modello Standard in grado di modificare i risultati attesi. Se il numero di decadimenti osservati fosse sensibilmente diverso da quello stimato dalla teoria Standard saremmo di fronte ad una scoperta sensazionale.<\/p>\n\n\n\n
ATLAS ha analizzato tutti i dati raccolti in questi anni cercando eventi con due leptoni (elettroni o muoni) provenienti dal decadimento di una Z e un fotone. Sommando le energie misurate dei leptoni e del fotone si ottiene la distribuzione mostrata in figura. I punti neri indicano il numero di eventi contati ad un dato valore di energia totale. Per un processo di decadimenti dell’Higgs ci si aspetta un picco in corrispondenza della sua massa, pari a circa 125 GeV. In realt\u00e0 si osservano solo eventi provenienti da altri processi noti e molto pi\u00f9 frequenti.<\/td>\n\"ultimi_risultati_2\"<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Occorrer\u00e0 raccogliere molti pi\u00f9 dati per poter distinguere i decadimenti dell’Higgs dal fondo<\/span> continuo. La ricerca \u00e8 rimandata al 2015 quando riprenderanno le collisioni a LHC.<\/p>\n

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Search for a Multi-Higgs Boson Cascade in W+W- bbar events with the ATLAS detector in pp collisions at vs = 8 TeV<\/span><\/h2>\n

journal: Physical Review D 89, 032002 (2014) (arXiv:1312.1956)<\/p>\n

Il bosone di Higgs \u00e8 stato osservato recentemente ad ATLAS e CMS confermando quanto predetto dal Modello Standard, la teoria che descrive il mondo delle particelle subatomiche.<\/p>\n

Molte sono per\u00f2 le domande che i fisici ancora si pongono sulla natura di questa particella. Ad esempio quella trovata potrebbe non essere elementare, ma composta. Oppure, potrebbero esistere altri bosoni di Higgs pi\u00f9 pesanti di quello osservato e dotati di carica elettrica, come previsto ad esempio dalla teoria della Supersimmetria<\/span>.<\/p>\n\n\n\n
Una possibile ricerca di queste ipotetiche particelle \u00e8 descritta in questo articolo. Sono state analizzate tutte le collisioni tra protoni avvenute a LHC nel 2012 cercando un processo come quello rappresentato in figura: due gluoni (le “g” a sinistra), le particelle che tengono legati i quarks dentro i protoni, si scontrano producendo un bosone di Higgs pesante H0; questo si trasforma in un bosone W e in un bosone di Higgs carico H+, che a sua volta si trasforma in un bosone W ed un bosone di Higgs “standard” h0; quest’ultimo conclude la “cascata” trasformandosi in due quark b.<\/td>\n\"ultimi_risultati_3\"<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Nello stato finale prodotto dalle collisioni tra protoni si cercano quindi eventi con due bosoni W e due quark b. Sono stati osservati eventi simili a questi, ma sono tutti riconducibili alla produzione di coppie di quark top e anti-top o ad altri processi previsti dal Modello Standard. Nulla a che vedere per\u00f2 con gli ipotetici bosoni di Higgs pesanti, permettendo ad ATLAS di porre limiti pi\u00f9 stringenti sulle teorie che ne prevedono l’esistenza.<\/p>\n

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Search for dark matter in events with a hadronically decaying W or Z boson and missing transverse momentum in pp collisions at sqrt(s)=8 TeV with the ATLAS detector<\/span><\/h2>\n

Journal: Phys. Rev. Lett. 112, 041802 (2014) (arXiv:1309.4017)<\/p>\n

Uno degli obiettivi principali degli esperimanti a LHC \u00e8 di svelare il mistero della cosiddetta materia oscura (dark matter). Grazie a diverse misure e osservazioni cosmologiche sappiamo infatti che solo una piccola percentuale della materia dell’Universo \u00e8 composta da particelle note, come elettroni o protoni. L’origine e la natura della restante materia \u00e8 ignota. Sappiamo per\u00f2 che tale materia interagisce poco con la materia ordinaria ed in particolare con la luce (da cui l’attributo oscura).<\/p>\n\n\n\n
Ipotetiche particelle che compongono la materia oscura potrebbero essere prodotte negli urti tra protoni a LHC. A causa della loro scarsa in terazione con la materia ordinaria per\u00f2 tali particelle attraverserebbero inosservate i rivelatori. Per questo motivo, i ricercatori di ATLAS cercano eventi in cui le particelle di materia oscura sono prodotte in associazione ad altre particelle note.<\/td>\n\"ultimi_risultati_4\"<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Come nel processo schematizzato nella figura accanto: andando da sinistra verso destra un quark u ed un anti-quark d interagiscono producendo una particella W (quella del Nobel a Rubbia) e due particelle di materia oscura. La materia oscura scappa inosservata, ma dalla direzione e energia del W \u00e8 possibile inferirne il passaggio.<\/p>\n

ATLAS ha analizzato tutti i dati raccolti senza ottenere alcuna evidenza di produzione di materia oscura.<\/p>\n

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Search for new phenomena in photon + jet events collected in proton-proton collisions at vs = 8 TeV with the ATLAS detector<\/span><\/h2>\n

Journal: Physics Letters B 728C (2014) 562-578 ( http:\/\/arxiv.org\/abs\/1309.3230 )<\/p>\n

La materia di cui siamo composti \u00e8 costruita con tre soli tipi di particelle elementari: elettroni; quark up e down. Oltre a queste particelle esistono per\u00f2 delle repliche pi\u00f9 pesanti, cio\u00e8 particelle uguali in tutto e per tutto a quelle ordinarie, ma di massa anche molte migliaia di volte pi\u00f9 grandi.<\/p>\n

Una possibile spiegazione di questo fenomeno potrebbe risiedere in una natura loro composta, come fossero piccoli atomi. Esattamente come questi allora, dovrebbe essere possibile eccitarle in stati di energia (massa) pi\u00f9 alta. Questi stati eccitati tornerebbero in breve tempo verso quello originario, rilasciando energia sotto forma di fotoni (i quanti di luce).<\/p>\n

In questo articolo viene descritta la ricerca di quark eccitati fatta ad ATLAS con i dati raccolti nel 2012.<\/p>\n\n\n\n
Se un quark eccitato venisse prodotto in una collisione tra protoni a LHC, dovremmo osservare nel rivelatore i segnali dovuti al quark ed al fotone provenienti dal suo successivo diseccitamento e potremmo dedurre la sua massa dalle energie di queste particelle. Lo spettro di massa misurato \u00e8 riportato nella figura accanto: il numero di eventi in ordinata e la massa del sistema quark-fotone in ascissa. I dati sono mostrati con i pallini neri.<\/td>\n\"ultimi_risultati_5\"<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Un eventuale segnale di quark eccitato darebbe delle distribuzioni simili a quelle mostrate in rosso, blu e viola (per diverse masse dell’ipotetico quark eccitato). Al contrario, i pallini neri (i dati) non mostrano alcuna struttura e sono compatibili con processi noti della fisica delle particelle.<\/p>\n

Grazie a questa misura \u00e8 possibile escludere l’esistenza di quark eccitati con masse inferiori a 3.5 TeV (circa 3500 volte la massa del protone).<\/p>\n

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Measurement of the mass difference between top and anti-top quarks in pp collisions at v s = 7 TeV using the ATLAS detector<\/span><\/h2>\n

Journal: Physics Letters B 728 (2014) 363-379 ( http:\/\/arxiv.org\/abs\/1310.6527)<\/p>\n

Le attuali leggi della fisica prevedono che se l’Universo venisse riflesso in uno specchio, le particelle fossero sostituite dalle antiparticelle e il tempo fosse fatto scorrere all’indietro, non osserveremmo alcuna differenza. Questa simmetria, CPT, prende il nome dalla combinazione delle operazioni di inversione spaziale P, inversione di carica C e inversione temporale T.<\/p>\n\n\n\n
Se per\u00f2 la massa delle anti-particelle fosse diversa da quella delle particelle, questa simmetria non sarebbe pi\u00f9 valida e noi ci accorgeremmo dell’avvenuta trasformazione CPT dell’ Universo.
\nATLAS ha messo alla prova questa legge misurando la differenza di massa tra il quark top e la sua antiparticella, l’anti-top ottenendo Dm=0.67 \u00b1 0.61(stat.) \u00b1 0.41(syst.) GeV. Il risultato \u00e8 consistente entro gli errori con la simmetria CPT.<\/td>\n		\"ultimi_risultati_6\"<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Per fare ci\u00f2, sono stati identificati circa 13,000 eventi in cui coppie top e anti-top, prodotte nelle collisioni protone-protone di LHC, decadono in stati finali con almeno un elettrone o un muone molto energetici. Dall’energia dei prodotti di decadimento si misura, evento per evento, la differenza di massa Dm. La distribuzione osservata \u00e8 mostrata nella figura accanto. I dati sono rappresentati dai punti neri con barra di errore, mentre la curva blu rappresenta la distribuzione teorica usata per estrarre il valore della differenza di massa.<\/p>\n

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In questa pagina: brevi descrizioni degli ultimi articoli pubblicati da ATLAS, alcuni articoli divulgativi su misure con forte coinvolgimento italiano e una serie di articoli divulgativi sui principali risultati ottenuti da ATLAS durante il Run1. Le prime osservazioni dell’esperimento ATLAS dal RUN II a 13 TeV del Collider LHC sono state presentate alla Conferenza EPS-HEP […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":632,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[2,7],"tags":[],"ppma_author":[45],"class_list":["post-684","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-atlas","category-fisica"],"authors":[{"term_id":45,"user_id":0,"is_guest":1,"slug":"cap-atla-italia","display_name":"Atla Italia","avatar_url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/?s=96&d=mm&r=g","0":null,"1":"","2":"","3":"","4":"","5":"","6":"","7":"","8":""}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/684","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=684"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/684\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1856,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/684\/revisions\/1856"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/media\/632"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=684"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=684"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=684"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/wp-json\/wp\/v2\/ppma_author?post=684"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}