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Fenomenologia delle oscillazioni di neutrini cosmici di alta energia

L'esperimento IceCube ha rivelato due neutrini con energie del PeV. Poiché neutrini così energetici sono estremamente rari in atmosfera, essi potrebbero essere i primi neutrini cosmici di alta energia 'avvistati' sulla terra. In questo lavoro proponiamo un metodo per discriminare i neutrini cosmici dai neutrini appartenenti al fondo atmosferico basato sul flavour ratio, ossia sul rapporto fra eventi provocati da neutrini di un certo flavour ed eventi totali. Abbiamo tenuto conto delle incertezze sui parametri di oscillazione e sfruttato il metodo Monte Carlo per simulare le oscillazioni dei neutrini cosmici.

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Introduzione Il neutrino e un fermione elementare di carica elettrica zero e spin 1/2. Nel modello standard e considerato privo di massa e appartiene al gruppo dei leptoni insieme all’elettrone, al muone e al tauone. Il neutrino interagisce solo mediante interazione debole e forza gravitazionale, non risentendo n e dell’interazione forte n e della forza elettromagnetica. Esistono tre tipi di neutrino che dieriscono per il sapore (in inglese avour) e sono identicati come e ; e . Nel 1998 accade qualcosa di molto importante per la sica del neutrino; la col- laborazione Super-Kamiokande registra un usso di neutrini muonici in atmosfera minore di quello previsto, segno evidente delle oscillazioni dei neutrini di tipo atmo- sferico. E la prima prova di sica oltre il modello standard, poich e le oscillazioni fra neutrini non possono vericarsi in caso di massa nulla, come risulter a evidente gi a dai primi paragra. Non e un fulmine a ciel sereno nel campo della sica, poich e il sospetto del fenomeno dell’oscillazione era gi a sorto nel corso degli ultimi due de- cenni, basandosi sul fatto che il usso di neutrini di tipo elettronico provenienti dal Sole era minore di quello atteso. Attualmente la sica del neutrino e un campo molto attivo, sia dal punto di vista teorico che sperimentale. Dopo il 1998 molti altri esperimenti sono stati realizzati, ognuno concepito per studiare diversi canali di oscillazione e acquisire informazioni sui diversi parametri di oscillazione. Negli ultimi anni un nuovo esperimento ha visto la luce fra i ghiacci antartici: stiamo parlando di Ice Cube. Il rivelatore di particelle cosmiche sepolto nei ghiacci del Polo Sud, ha registrato 37 eventi in tre anni di presa dati, di cui due causati da neutrini altamente energetici ( PeV). Poich e a queste energie gli eventi di fondo sono fortemente soppressi, potrebbe essere la prima evidenza di una nuova popo- lazione di neutrini provenienti dal cosmo, il che segnerebbe ’l’inizio di una nuova 3

Tesi di Laurea Magistrale

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Andrea Palladino Contatta »

Composta da 126 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 367 click dal 18/07/2014.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.