UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI LECCEUNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI LECCEFACOLTA’ DI SCIENZE MM.FF.NNFACOLTA’ DI SCIENZE MM.FF.NN

CORSO DI LAUREA IN FISICACORSO DI LAUREA IN FISICA

TESI DI LAUREATESI DI LAUREA

ANALISI DEL FLUSSO COMBINATOANALISI DEL FLUSSO COMBINATO

DEI PIONI INDOTTI DA MIONI EDEI PIONI INDOTTI DA MIONI E

DEI MUONI INDOTTI DA NEUTRINODEI MUONI INDOTTI DA NEUTRINO

NELL’ESPERIMENTO MACRONELL’ESPERIMENTO MACRO

RELATORE: CANDIDATA:RELATORE: CANDIDATA:

Prof. Paolo BERNARDINI Karen CALABRESE MELCARNEProf. Paolo BERNARDINI Karen CALABRESE MELCARNE

IPOTESI DI OSCILLAZIONE DEI NEUTRINIIPOTESI DI OSCILLAZIONE DEI NEUTRINI(due flavour)(due flavour)

2

1

cossin

sincos

v

E

LmP

222 27.1

sin2sin)(

itiE

iit

ieU *

ANOMALIA DEI NEUTRINI SOLARIANOMALIA DEI NEUTRINI SOLARI

12610)08.006.027.2( scmES

12610)15.283.5( scm

12610)16.034.039.2( scmES

12610)05.012.007.075.1( scmCC

ee xx eppdeScattering elastico (ES) Corrente carica (CC)

Modello solare standard Modello solare standard

SUPER-KAMIOKANDESUPER-KAMIOKANDE

SNO SNO

ANOMALIA DEI NEUTRINI ATMOSFERICIANOMALIA DEI NEUTRINI ATMOSFERICI

DOPPIO RAPPORTODOPPIO RAPPORTO

Distribuzioni angolari ed Distribuzioni angolari ed energetiche misurate energetiche misurate compatibili con quelle compatibili con quelle previste in caso dipreviste in caso di

1'

MC

DATA

likeelike

likeelike

R

RAGGI COSMICI PRIMARI

INTERAZIONI ADRONICHE

INCERTEZZE sul flusso di neutrini

RISULTATI DI SUPER-KAMIOKANDERISULTATI DI SUPER-KAMIOKANDE

050.0017.0638.0' R

080.0034.0675.0' R

Sub-GeV

Multi-GeV

MACROMACROUpThroughInUp

InDown

UpStop

misura ToF T2-T1) * c / l

T1

T2

MACROMACRO

best-fit point

m2 = 0.0025 eV2

sin2 2 = 1

Evento con pione dal Evento con pione dal basso e muone dall’altobasso e muone dall’alto

π

Evento da pione “soft”

Taglio di analisi: L_abs > 200 cm nell’assorbitore, per rigettare questi eventi

1345 muonidal basso, conToF ricostruito

Obiettivo della ricerca :

• confermare le oscillazioni dei neutrini nel campione delle tracce “corte”

• misurare il fondo da pioni “soft”

873 UpThrough

127 InUp

343 “corte”

finora mai analizzatea causa dei pioni

segnale dal basso

crackattico

InUp

short

CATEGORIACATEGORIA L_absL_abs NN0 0 eventieventi

InUpInUp 00 127127

CrackCrack 00 4141

AtticoAttico 00 231231

shortshort 0-2000-200 7575

L_abs < 200 cm 317 eventi

Simulazione di Monte CarloSimulazione di Monte Carlo

Eventi da neutrinoEventi da neutrino

generatore di muoni dal basso generatore di muoni dal basso (UPMU)(UPMU)

generatore di interazioni di generatore di interazioni di neutrino nell’apparato (NUIN)neutrino nell’apparato (NUIN)

Eventi da pione “soft”Eventi da pione “soft”

1.1. flusso di muoni dall’altoflusso di muoni dall’alto

2.2. interazioni fotonucleari interazioni fotonucleari (codice FLUKA)(codice FLUKA)

simulazione apparato(Gmacro)

simulazione apparato(Gmacro)

Stima degli eventi da neutrino Stima degli eventi da neutrino

NuinUpmu

Upmu + Nuin

con oscillazioni

senza oscillazioni

411 senza oscillazioni

299 con oscillazioni

Catena di simulazionee analisi degli eventi

da pioni soft

71 eventiprevisti

2/dof = 54/10

probabilita` 4.9*10-6

2/dof = 12/10

probabilita` 28.5*10-2

317 vs 482 ± 22 ± 29

317 vs 370 ± 19 ± 22

Senza oscillazioni di neutrino

Con oscillazioni di neutrino