Piero Galeotti, University of Torino 1

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1 Piero Galeotti, University of Torino 1

2 Sottoterra si può studiare la componente penetrante dei raggi cosmici P,α, A π, π, K, K p, n e± γ EAS ± 0 ± 0 µ ±? Neutrini da supernove ν ~ e( νe) ν ( ~ τ ντ ) ν ( ~ ν ) µ µ π ±, π 0, К ± p, n µ ± Piero Galeotti, University of Torino адронный hadronic ливень shower µ ± Muoni µ ± ν µ ( ν% µ ) µ ± e± γ µ ±, ν µ,( ν µ ) элм. em.. ливни ν µ Neutrini solari Hadronic shower ν,( % ν ), µ µ µ showers Neutrini da sorgenti 2

3 Il modello standard u d c t s b Le particelle forza g gluoni (8) γ fotone W +,W -, Z bosoni H Higgs?? ν e ν µ ν τ e µ τ Si possono produrre in laboratorio La materia di cui siamo fatti Raggi cosmici + le antiparticelle ossia l antimateria Piero Galeotti, University Cosmic Ray School, Santo André 2010 of Torino 3

4 Particelle fondamentali Carica massa crescente +2/3 u c t quark -1/3 d s b 0-1 ν e ν µ ν τ e µ τ leptoni Piero Galeotti, University of Torino 4

5 Neutrino spin 1/2 Direzione dello spin Direzione del moto Anti-Neutrino spin 1/2 Direzione dello spin Direzione del moto Piero Galeotti, University of Torino 5

6 Piero Galeotti, University of Torino 6

7 Grafico di Kurie Piero Galeotti, University of Torino 7

8 Durante l esplosione, la luminosità in neutrini è pari a quella ottica dell intero Universo Piero Galeotti, University of Torino 8

9 Type II Supernovae Piero Galeotti, University of Torino 9

10 Main-sequence Onion structure star Collapse Helium-burning (implosion) star Degenerate iron core: ρ 10 9 g cm 3 T K M Fe 1.5 M sun Fe 8000 km Hydrogen Burning R Fe Helium Hydrogen Burning Burning Piero Galeotti, University of Torino 10

11 Newborn Neutron Star Collapse Explosion (implosion) ~ 50 km Neutrino Cooling Proto-Neutron Star ρ ρ nuc = g cm 3 T 30 MeV Piero Galeotti, University of Torino 11

12 Stella di neutroni neonata ~ 50 km raffredd. neutrini Gravitational binding energy E b erg 17% M SUN SUN c 2 emissione 99% Neutrini 1% Energy dell'eplosione (di cui 1% in raggi cosmici) 0.01% luce, più della Galassia stessa ρ ρ nuc = g cm 3 T 30 MeV Luminosità in neutrini L ν erg / 3 sec L SUN durante l'esplosione, la luminosità è superiore a quella dell'intero universo Piero Galeotti, University of Torino 12

13 On line print of five pulses on 23 febbrury 1987 at 3 hr, 52 min i.t., detected at Mt. Blanc LSD experiment Piero Galeotti, University of Torino Cosmic Ray School, Santo André

14 The LVD detector 840 scintillator counters, 1.5 m 3 each, are inserted in modules holding 8 counters each. The modules are grouped and stacked together to form three towers of 35 modules each. The scintillator of ach counter (1.2 tons) is watched from the top by 3 PMTs (15 cm diameter). Piero Galeotti, University of Torino Cosmic Ray School, Santo André

15 Sole Piero Galeotti, University of Torino 15

16 Condizioni di equilibrio L'energia rilasciata nel processo di fusione nucleare bilancia le forze gravitazionali Durante tutta la vita di una stella queste due forze determinano le condizioni di equilibrio e gli stadi evolutivi Piero Galeotti, University of Torino 16

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18 Piero Galeotti, University of Torino 18

19 ν e + 71 Ga 71 Ge+e Piero Galeotti, University of Torino Cosmic Ray School, Santo André

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21 Reactor baseline 80 % of expected ν e from baselines km KamLAND ~ 5 x 10 6 ν e / cm 2 / sec Few evts/day detected Piero Galeotti, University of Torino Cosmic Ray School, Santo André

22 Piero Galeotti, University of Torino Cosmic Ray School, Santo André

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29 CNGS Piero Galeotti, University of Torino 29

30 A massive (1 kton) scintillation detector for neutrino LNGS is running since 1992 (16 Years of data) Physics goal Detect neutrino burst from a galactic Supernova Piero Galeotti, University of Torino Cosmic Ray School, Santo André

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36 LA RELATIVITA` x = x'+vt, t' =t comportano: y vt y' x x' Piero Galeotti, University of Torino 36

37 Una barca si muova alla velocità costante v = 5 m/s e percorra un fiume in direzione della corrente (nei 2 versi) o perpendicolare alla corrente. Si ha: m v = 3 s l = 100m v = 5 3= 2 m s nel verso contro corrente v = = 8 m s nel verso della corrente v = = 4 m s perpendicolare alla corrente I tempi di percorrenza (A/R) sono: tratto verde: tratto rosso : t t = = Piero Galeotti Fisica Sperimentale A, A.A l l v v = + = = = 50 s 4 62,5 s

38 Esperimento di Michelson-Morley La Terra ruota su se stessa (v ~ 0,4 km/s), si muove intorno al Sole (v ~ 30 km/s) e il Sole ruota intorno al centro della Galassia (v ~ 240 km/s). I risultati mostrano che la velocita` della luce rimane costante lungo ogni direzione. corrente di etere Piero Galeotti, University of Torino 38

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