Moedal (Monopole & Exotics Detector at the Lhc), l’esperimento al Cern dedicato alla ricerca dei monopoli magnetici, restringe il campo d’indagine su queste ipotetiche particelle, ponendo nuovi limiti alla loro massa. Il risultato è stato pubblicato oggi, 10 agosto 2016, sulla rivista Journal of High Energy Physics (Jhep).
Negli ultimi decenni, gli esperimenti hanno cercato di trovare conferme dell’esistenza dei monopoli magnetici con gli acceleratori, anche al Lhc. Queste particelle, ipotizzate dal fisico Paul Dirac nel 1931, non sono state ancora osservate. “La scoperta dei monopoli magnetici avrebbe un impatto straordinario nella fisica delle particelle, in astrofisica e in cosmologia”, spiega Laura Patrizii, ricercatrice della sezione Infn di Bologna, vice-coordinatore di Moedal.
Proprio come accade per l'elettricità, che prevede due cariche, positiva e negativa, così il magnetismo è dotato di due poli, nord e sud. La differenza è che, mentre è facile isolare una carica elettrica positiva o negativa, nessuno ha mai visto una carica magnetica “da sola”, il cosiddetto "monopolo magnetico”: se si taglia a metà un magnete, si finisce sempre con due magneti più piccoli, ciascuno con un polo nord e un polo sud. Eppure la teoria ci suggerisce che il magnetismo potrebbe essere una proprietà delle particelle elementari. Così come gli elettroni sono dotati di una carica elettrica negativa e i protoni di una positiva, così i monopoli magnetici potrebbero avere solo un polo nord o solo un polo sud. Si ritiene che i monopoli, se esistono, debbano essere molto massivi. Lhc produce collisioni a energie mai raggiunte finora: se la massa dei monopoli fosse alla portata di Lhc i fisici potrebbero essere in grado di osservarli.
Lo studio pubblicato oggi si basa sull’analisi dei dati raccolti durante il primo run di Lhc. Benché non si sia trovata traccia di monopoli intrappolati, il risultato ottenuto ha permesso alla collaborazione Moedal di porre nuovi limiti sulla massa di queste ipotetiche particelle. Al momento la collaborazione Moedal è attivamente impegnata nell’analisi dei dati ottenuti dal rilevatore nella sua configurazione definitiva.
Il risultato di Moedal appena pubblicato è dedicato a Giorgio Giacomelli, membro della Collaborazione fino alla sua scomparsa, nel 2014. “Giorgio Giacomelli è stato pioniere e leader nella ricerca del monopolo magnetico. Dedicare a lui questo primo articolo di Moedal è un dovuto riconoscimento”, commenta Patrizii. [Francesca Scianitti]
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