AMS, Bosone di Higgs, oscillazione dei neutrini, astronomia gravitazionale e multimessaggera (Dal 2011 al 2021)

L’idea di un centro internazionale di ricerca dedicato alla formazione accademica superiore ospitato sul territorio all’Aquila nasce nell’ambito delle iniziative messe in campo per il rilancio socio-economico del territorio dopo il disastroso terremoto che colpirà la città nel 2009. Nel 2016, l’Istituto, che era inizialmente nato in seno all’INFN per dotarlo di solide basi scientifiche e amministrative, e che aveva ricevuto supporto dall’Università degli Studi dell’Aquila, dall’IMT di Lucca, dalla SISSA di Trieste e dalla Scuola superiore Sant’Anna di Pisa, sarà stabilizzato dal MIUR e acquisirà la propria autonomia.

L’11 febbraio le collaborazioni LIGO e Virgo, rendono infatti nota la prima osservazione di un’onda gravitazionale, perturbazione dello spaziotempo, prodotta dalla fusione di due buchi neri. Il risultato, relativo a un evento osservato nel settembre 2015 dai due interferometri statunitensi LIGO, mentre erano ancora in fase di commissioning dopo il potenziamento tecnologico previsto dalla configurazione Advanced LIGO, consentirà di confermare l’ennesima previsione della teoria della Relatività Generale di Albert Einstein. La scoperta vede un importante contributo dell’INFN, con Adalberto Giazotto fondatore assieme al francese Alain Brillet del progetto Virgo, e con i suoi ricercatori, impegnati in ruoli chiave nelle attività di analisi e interpretazione dei dati forniti dai due osservatori statunitensi. Da non dimenticare inoltre le determinanti soluzioni meccaniche per l’attenuazione del rumore sismico sviluppate a partire dalla fine degli anni ’80 su iniziativa proprio di Adalberto Giazzotto e l’intuizione di “andare a cercare” le onde gravitazionali alle basse frequenze, strategia che sarà poi adottata con successo dagli interferometri LIGO e Virgo. Giazzotto sarà anche promotore nel 2007 della sottoscrizione degli accordi di collaborazione tra gli osservatori gravitazionali europeo (EGO) e statunitense.

Teorizzato per la prima volta nel 1938 da Hans Bethe e Carl Friedrich von Weizsäcker, il ciclo CNO contribuisce solo all’1% dei processi nucleari del Sole, ma è ritenuto preponderante nelle stelle più massicce. Il risultato rappresenta un altro importante traguardo nel settore dedicato alla fisica dei neutrini, segnando uno dei più significativi successi, solo in ordine di tempo, dell’INFN, alla guida della collaborazione internazionale Borexino. Progettato e sviluppato a partire dal 1990, con un ruolo rilevante svolto da Giampaolo Bellini e Frank Calaprice, la realizzazione di Borexino, composto da una sfera di acciaio inossidabile contenente scintillatore liquido circondata da fotomoltiplicatori e schermata da un gigantesco serbatoio d’acqua, inizierà la propria attività scientifica nel 2007, sfruttando tecniche innovative per l’abbattimento della radiazione naturale dei materiali impiegati.