Cosa c’è ancora da scoprire sul bosone di Higgs
La scoperta del bosone di Higgs ha segnato nel 2012 una svolta storica per la fisica delle particelle. Ma quell’annuncio, lungi dal chiudere un capitolo, ne ha aperto uno nuovo. Oggi nuove sfide attendono la comunità scientifica che mira a esplorare aspetti cruciali, come i canali di decadimento rari del bosone di Higgs e la possibilità di piccole deviazioni dal modello teorico che potrebbero indicare l’esistenza di nuova fisica oltre il modello standard. Per affrontare queste domande è necessaria una quantità di dati molto superiore a quella raccolta fino ad ora dall’acceleratore LHC (Large Hadron Collider) al CERN di Ginevra: più collisioni significano maggiore statistica e quindi misure più precise. Proprio in questo senso il CERN sta predisponendo un nuovo upgrade del Large Hadron Collider (HL-LHC), che nei prossimi anni aumenterà in modo significativo il numero di collisioni tra particelle, fino a 5-7 volte rispetto alla configurazione attuale, permettendo di studiare il bosone di Higgs con una precisione senza precedenti, così da spingere ancora più avanti i confini della conoscenza.
In questo nuovo upgrade verranno usati per la prima volta dei rivelatori in silicio ultra-veloci LGAD (Low Gain Avalanche Diode), dispositivi capaci di aggiungere una dimensione fondamentale alla ricostruzione degli eventi: il tempo. Una rivoluzione che prende il nome di 4D–tracking, perché consente di misurare non solo dove passa una particella (le tre coordinate spaziali), ma anche quando lo fa, con una precisione dell’ordine di poche decine di picosecondi. Ciò consente di distinguere eventi prodotti in collisioni estremamente ravvicinate nel tempo, migliorando la ricostruzione degli eventi in condizioni di alta luminosità.
La Fondazione Bruno Kessler ha avuto un ruolo centrale nello sviluppo tecnologico, nell’ottimizzazione di processo e nella produzione su larga scala di questi rivelatori. Un percorso iniziato oltre dieci anni fa nei laboratori e nelle Clean Room FBK e che oggi si traduce in un’importante fornitura di sensori per un esperimento di fisica delle alte energie.
