TR

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AMS 02 The Alpha Magnetic Spectrometer on the
International Space Station G. Amelino Camelia,
S.Baccaro, A.Bartoloni, B.Borgia, C.Bosio,
F.Bucci, D.D'Armiento, C.Gargiulo, S.Gentile,
M.Montecchi, P.Rapagnani, C.Rossi, F.Spada,
E.Valente, V.Zambrano. Un esperimento per la
ricerca di materia oscura, materia mancante,
antimateria.
AMS e un rivelatore di particelle che sara
installato per almeno tre anni sulla Stazione
Spaziale Internazionale. Lo spazio e pieno di
particelle di alta energia di ogni tipo ed il
loro insieme costituisce i raggi cosmici.
Allinizio, circa cinquanta anni fa, le ricerche
sulle particelle elementari furono fatte proprio
studiando i raggi cosmici la cui origine e da
ricercarsi nelle esplosioni delle supernovae.
Nellapparato sperimentale di AMS un grosso
magnete superconduttore e sei raffinatissimi
rivelatori specializzati analizzano il momento ed
il tipo delle particelle che lo attraversano. La
posizione dell ISS a 400 Km di altezza permette
il massimo della risoluzione. I dati che saranno
raccolti riguarderanno elettroni, positroni,
protoni, antiprotoni e nuclei da 1 GeV fino a
circa 1 Tev. Queste osservazioni permetteranno di
dare delle risposte a domande quali Perche e
rimasta cosi poca antimateria dopo il Big Bang?
e Di cosa e fatta la massa invisibile
dellUniverso? o ancora Ci sono nuovi tipi di
particelle non ancora scoperti? . Lesperimento
e una collaborazione di oltre 200 persone
provenienti da 31 istituti di 15 paesi diversi.
TRD Gas Supply System
Manifold
Box C
Box S
Transition Radiation Detector
Upper Time of Flight
INFN ROMA
Star Trackers

• TR

Anticoincidence Counter
Astronomia dei raggi gamma Dove hanno origine
gli Ultra High Energy Gamma Ray Bursts? E una
domanda che ha ancora diverse possibili risposte
differenti. Sono eventi molto rari,.le loro
energia puo arrivare a 1019 1020 eV. Raggi
gamma di alta energia convertono in una coppia
elettrone-positrone e AMS puo misurare molto
bene queste particelle col Tracker ed un poco
meno bene, col Calorimetro e in grado, quindi,
di ricostruire molto bene sia lenergia sia la
direzione da cui proviene il raggio gamma
primario.
Materia Oscura Fredda. Cosa ela materia
mancante dellUniverso? Il problema della
Materia Oscura fu notato per primi dagli
astronomi quando hanno provato a valutare il peso
delle galassie. Hanno misurato la velocita di
rotazione delle stelle della galassia intorno al
centro galattico. Conoscendo la velocita di
rotazione e il raggio dellorbita della stella si
puo calcolare lintensita dellattrazione
gravitazionale del sistema. Con grande sorpresa
si e trovato che le galassie dovevano possedere
una massa cinquanta volte piu grande di quanto
chiunque avesse immaginato. E questa differenza
di massa si e poi ritrovata in altre
osservazioni astronomiche. I grandi ammassi
galattici avevano bisogno di extra massa per
spiegare la temperatura dei gas di raggi X nei
loro centri. Anche le considerazioni teoriche
delleta delluniverso non avevano senso se non
ci fosse piu massa di quanto riusciamo a vedere.
E levidenza suggerisce che la massa mancante non
e solo quella dei buchi neri e degli altri
oggetti di tipo stellare, ci deve essere anche
qualche altra cosa. La fisica delle particelle
ha dato un possibile candidato per la massa
mancante per vie del tutto indipendenti. Per
tener conto di alcune discrepanze delle loro
teorie i fisici teorici hanno ipotizzato una
Teoria Supersimmetrica. Il Big Bang, nei sui
stadi iniziali, possiede le condizioni che la
Teoria Supersimmetrica prevede per la creazione
di un enorme numero di neutralini particelle
neutre stabili massive molto elusive. Infatti non
emettono o assorbono gamma, non si ammassano per
formare stelle o pianeti ma vagano in giro dentro
alle galassie. Quindi, e completamente
ragionevole che la materia oscura mancante sia
costituita dai neutralini che formano una specie
di bagno di massa invisibile in cui e immersa la
galassia. I neutralini non interagiscono con i
gamma, ma interagiscono fra di loro, e quando
questo accade, si ha lemissione di un piccolo
burst di particelle tra cui alcuni positroni
energetici che ne forniscono una buona segnatura,
in quanto gli altri processi concorrenti generano
positroni con uno spettro continuo. Se AMS-02
riesce a vedere un eccesso di positroni di alta
energia, questa e una buona indicazione che vi
sono dei neutralini.
Vacuum Case Assembly Unique Support Structure
Silicon TRacker
Superconductive MaGnet Assembly
Lower Time of Flight
Galassie di Antimateria. Dove e
lantimateria nelluniverso? LUniverso sembra
essere stato creato 13.7 miliardi di anni fa, in
seguito ad una esplosione chiamata Big Bang
una immense emissione di energia e dal cui
raffreddamento, tutte le particelle hanno avuto
origine e quindi la materia. Ma ce una domanda
senza ancora risposta materia ed antimateria
sono sempre create insieme in quantita uguali.
Ma la Terra, la Galassia sono fatte di protoni,
neutroni ed elettroni non ce antimateria! Dove
e? Ci sono due possibilita il Big Bang ha
violato la conservazione del numero barionico,
oppure lantimateria e concentrata altrove. Le
ricerche agli acceleratori cercano di rispondere
alla prima possibilita, AMS alla seconda.
Trovare un nucleo complesso di antimateria quale
antielio o anticarbonio e una forte indicazione
di esistenza di antistelle.
Ring Image CHerenkov counter
Gli studenti
Bruno Borgia 06.49914330 Carlo Bosio
06.49914333 Simonetta Gentile 06.49914270
interessati a chiedere una tesi
Electromagnetic CALorimeter
su questo esperimento
si possono rivolgere a