INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
Nell’ambito del programma MSCA Staff Exchange, la Commissione Europea ha recentemente selezionato per un finanziamento il progetto NEMESIS (Neutron Experiments join Muon Experiments for Synergy in Investigation and Search for new physics). Si tratta di un consorzio costituito da enti di ricerca e partner industriali guidato dai Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell’INFN.
NEMESIS riunisce ricercatori dell’Unione Europea, svizzeri e statunitensi per condurre ricerche di frontiera nel campo della fisica delle particelle oltre il Modello Standard, combinando le potenzialità offerte dai muoni e dai neutroni ultra-freddi e sviluppando una nuova generazione di rivelatori e fasci di particelle ad alta intensità.
Il progetto prevede di supportare programmi di ricerca condotti in tre prestigiosi laboratori internazionali: Fermilab (FNAL) e Brookhaven National Laboratory (BNL) negli Stati Uniti e Paul Scherrer Institut (PSI) in Svizzera.
I ricercatori di NEMESIS partecipano agli esperimenti Mu2e (FNAL) e MEG-II, Mu3e (PSI), che mirano a osservare per la prima volta processi di violazione del sapore leptonico carico (cLFV), sfruttando le più intense sorgenti di muoni disponibili a livello mondiale. Si prevede che questi esperimenti miglioreranno la sensibilità di misura di quattro ordini di grandezza, rendendo possibile esplorare scale di massa fino a 10⁴ TeV. La collaborazione promossa da NEMESIS accrescerà in modo significativo il potenziale di scoperta e rafforzerà le capacità di interpretazione dei dati in caso di una futura osservazione.
NEMESIS svolgerà inoltre un ruolo chiave nelle misure dell’Electric Dipole Moment (EDM) di muone e neutrone, fondamentali per comprendere l’asimmetria materia-antimateria dell’Universo. Le misure sfrutteranno la nuova tecnica “frozen-spin” (muEDM), che sopprime la precessione dello spin del muone sul piano dell’orbita, e fasci di neutroni ultra-freddi ad alta intensità (n2EDM), con energia cinetica inferiore a 300 neV, permettendo di ottenere una sensibilità mai raggiunta.
Per realizzare questo programma scientifico , NEMESIS prevede lo sviluppo di tecnologie innovative per rivelatori di particelle e per il miglioramento della manipolazione, del monitoraggio e della qualità di fasci ad alta intensità di muoni e neutroni ultra-freddi, con potenziali ricadute in campi quali la scienza dei materiali, la fisica medica e la sicurezza.
La dott.ssa Simona Giovannella, ricercatrice dei LNF, coordinerà a livello internazionale il consorzio, proseguendo il percorso di collaborazione internazionale avviato con i progetti MUSE e aMUSE.