INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
I Laboratori Nazionali di Frascati guidano, per la seconda volta, un progetto Europeo H2020 nell’ambito del programma MSCA-RISE, il cui obiettivo è promuovere collaborazioni internazionali e intersettoriali attraverso scambi di personale. Il nuovo progetto aMUSE (advanced Muon Campus in US and Europe Contribution), selezionato tra le 408 proposte sottomesse alla Commissione Europea, è un importante ampliamento del progetto precedente (MUSE, 2016–2019). Il finanziamento ottenuto è di 1.9 MEuro di cui 800 kEuro riservati all’INFN. Il progetto coordinerà le attività di circa 80 ricercatori di dodici tra istituti di ricerca ed industrie europee che partecipano agli esperimenti di nuova fisica nel settore dei muoni e al disegno di una nuova generazione di acceleratori di muoni presso prestigiosi laboratori di ricerca negli Stati Uniti (Fermilab, BNL, SLAC).
Il progetto, in continuità con MUSE, coinvolge i due esperimenti del Muon Campus: Muon (g-2) e Mu2e.
L’esperimento Muon (g-2), in presa dati dal 2016, porterà un miglioramento di un fattore quattro nella precisione della misura diretta del momento magnetico anomalo del muone e permetterà di risolvere il puzzle della discrepanza tra questa misura e le previsioni del Modello Standard. Mu2e è un esperimento dedicato alla ricerca della Charged Lepton Flavour Violation (CLFV) che permetterà di migliorare di quattro ordini di grandezza la sensibilità di scoperta per la conversione di un muone in un elettrone, ancora mai osservata. L’alta intensità del fascio di muoni utilizzato permetterà di esplorare scale di massa fino a 104 TeV/c2. Il run di presa dati è attualmente previsto per il 2023. aMUSE propone un’ambiziosa estensione delle attività già previste al Muon Campus: un programma di ricerca e sviluppo per rivelatori innovativi relativi alla fase di Mu2e-II (aumento di intensità del fascio di un fattore 10) e il disegno di una nuova linea di fascio per la ricerca di CLFV con esperimenti basati su decadimenti di muoni (μ→eγ, μ→3e) in alternativa a Mu2e-II. Infine aMUSE costituirà anche una piattaforma di lancio per la creazione di un network Europa-USA per lo sviluppo di fasci di muoni per ricerche a bassa (CLFV) o alta (muon-collider) energia.
La Dr. Simona Giovannella, primo ricercatore dei LNF, ha coordinato la stesura e l’organizzazione del progetto, e svolgerà il ruolo di Coordinatrice Internazionale del network. Giovannella partecipa, sin dalle origini, all’esperimento KLOE/KLOE-2 presso i LNF ed è, dal 2010, membro attivo dell’esperimento Mu2e al Fermilab dove ricopre diversi ruoli di responsabilità.