COMUNICATO STAMPA. Dopo un breve periodo di collaudo e accettazione, è entrato in produzione a pieno regime Galileo, il nuovo supercomputer installato al Cineca di Bologna. L’investimento è il risultato di un’azione di sviluppo congiunto con INFN e Università di Milano-Bicocca, che hanno in parte cofinanziato i costi di acquisizione del nuovo sistema.
Galileo si affianca a Fermi, il supercomputer per la ricerca accademica più potente in Italia, su cui è stata avviata la collaborazione tra Cineca e INFN. L’accordo quadro, sottoscritto nel 2012, prevede lo svolgimento di attività di ricerca e sviluppo nel settore del calcolo scientifico ad alte prestazioni negli ambiti della Fisica delle Alte Energie, della Fisica Astroparticellare e della Fisica Nucleare.
I positivi risultati derivati dalla collaborazione in corso hanno indotto INFN a un ulteriore investimento a cui si è associata anche l’Università Milano-Bicocca. Le risorse economiche congiuntamente mobilizzate hanno consentito l’acquisizione di Galileo, un calcolatore IBM/Lenovo Nextscale che, configurato con 516 nodi per un totale di 8256 processori, è in grado di esprimere una potenza computazionale di picco di oltre 1 PetaFlop/s (un milione di miliardi di operazioni al secondo).
Galileo è dedicato al calcolo scientifico e ingegneristico ed è a disposizione dei ricercatori afferenti agli istituti di ricerca e alle università italiane.
Grazie a questo nuovo sistema sarà possibile risolvere problemi scientifici d’interesse per le più attuali ricerche, e anche affinare strategie e programmi di calcolo che potranno poi essere supportati a livello internazionale per avere accesso ai più potenti centri europei di supercalcolo, come PRACE, l’infrastruttura di ricerca in ambito supercalcolo, finanziata dalla Commissione Europea.
“Galileo darà un contributo significativo alle attività di ricerca in fisica teorica computazionale dell' INFN – spiega Raffaele Tripiccione, che coordina le attività di fisica computazionale in ambito INFN – fornendo strumenti di calcolo adeguati a supportare gli ambiziosi programmi scientifici in corso in aree di punta della fisica delle interazioni fondamentali e della fisica dei sistemi complessi.”
“Il cofinanziamento di Galileo – riporta Sanzio Bassini, Direttore del Dipartimento Supercalcolo e Applicazioni del Cineca – è un bell’esempio di messa in comune di competenze e risorse tra i diversi attori del sistema nazionale della ricerca, per essere più efficienti e in modo da avere in Italia un’infrastruttura di calcolo competitiva nonostante le esigue risorse disponibili”.
“Le sfide scientifiche del nostro tempo richiedono qualità della ricerca e strumenti adeguati – sostiene Federico Rapuano, docente di Fisica Teorica dell’Università di Milano-Bicocca e membro del comitato di gestione dell’accordo Cineca Milano-Bicocca assieme a Marco Bernasconi, docente di Fisica della Materia dell’Ateneo milanese – la nostra Università con questo investimento intende consolidare i risultati finora conseguiti e competere con successo nello scenario della ricerca di eccellenza a livello internazionale nei vari campi delle scienze computazionali in cui diversi gruppi del nostro Ateneo sono coinvolti”.

Informazioni Tecniche

Galileo è un calcolatore IBM/Lenovo Nextscale configurato con 516 nodi per un totale di 8256 processori Intel Haswell, 768 acceleratori floating point Intel Phi e 80 acceleratori floating point nVidia K80, 1 PetaByte di spazio disco, in grado di esprimere una potenza computazionale di picco di oltre 1 PetaFlop/s (un milione di miliardi di operazioni al secondo).

COMUNICATO STAMPA: Un viaggio transoceanico è nei prossimi programmi dell’esperimento ICARUS: il più grande rivelatore di neutrini ad Argon liquido del mondo sarà, infatti, trasportato negli Stati Uniti, attraverso l’Oceano Atlantico, sotto la supervisione di un team di scienziati guidati dal premio Nobel Carlo Rubbia. Dopo essere stato operativo dal 2010 al 2014 nei Laboratori sotterranei del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ICARUS troverà così nuova dimora al Fermi National Accelerator Laboratory di Chicago. Tra il 2010 e il 2014, il rivelatore, con le sue 760 tonnellate di massa e i 20 metri di lunghezza, è stato utilizzato per raccogliere dati nell'ambito dell'esperimento ICARUS (http://icarus.lngs.infn.it) nei Laboratori del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), osservando un fascio di neutrini inviati dal CERN attraverso la crosta terrestre. Il rivelatore in questo momento è in fase di manutenzione e collaudo al CERN, dove è stato trasferito con un trasporto eccezionale lo scorso dicembre. Al suo arrivo nel Fermilab, il rivelatore sarà integrato in una serie di tre esperimenti in loco, dedicati allo studio dei neutrini, particelle evanescenti che pervadono lo spazio, ma che hanno rivelato ai fisici ancora poco dei loro segreti. Tutti e tre i rivelatori saranno riempiti con Argon liquido, che consentirà di utilizzare una tecnologia estremamente sofisticata, per catturare immagini tridimensionali, attraverso piani di sottilissimi fili, delle tracce lasciate dalle particelle cariche prodotte dall’interazione dei neutrini. Ognuno dei rivelatori fornirà risultati differenti ma complementari, fondamentali per la caccia a un possibile quarto tipo di neutrino, oltre ai tre già noti. "La camera a proiezione temporale ad Argon liquido è una nuova tecnologia molto promettente che abbiamo originariamente sviluppato con la collaborazione ICARUS, iniziando da un esperimento da tavolo, fino ad arrivare all'enorme cacciatore di neutrini" ha dichiarato Rubbia. "Ci aspettiamo che diventi la tecnologia leader nei grandi rivelatori ad Argon liquido grazie alla sua abilità nel registrare con precisione millimetrica le tracce ionizzanti." "ICARUS T600 è l'unico rivelatore al mondo con più di 600 tonnellate di Argon che sia stato in grado di funzionare con successo" Ha detto Antonio Masiero, vicepresidente dell'INFN: "ICARUS usa una tecnica ad alta precisione e innovativa per individuare i neutrini prodotti artificialmente in un acceleratore. Questa tecnica, sviluppata dall'INFN e utilizzata inizialmente per il funzionamento dell'esperimento ICARUS nei Laboratori del Gran Sasso dell’INFN, contribuirà in modo sostanziale alla ricerca sui neutrini nella nuova struttura sperimentale del Fermilab." Al Fermilab sono in funzione al momento due fasci di neutrini ad elevata potenza e se ne sta sviluppando un terzo per consentire di realizzare le condizioni ottimali in cui ICARUS possa continuare la sua ricerca. Gli scienziati prevedono di trasferire il rivelatore negli Stati Uniti nell'arco del 2017. Il progetto della serie di tre rivelatori ad Argon liquido consentirà di acquisire nuove conoscenze sui tre tipi di neutrini noti e, seguendo gli indizi di esperimenti svolti negli ultimi venti anni, di continuare la ricerca di un quarto tipo di neutrino, attualmente sconosciuto. Molte teorie nella fisica delle particelle, infatti, ipotizzano l'esistenza di un cosiddetto neutrino "sterile", con un comportamento diverso dai tre tipi di neutrini noti, e che, se esistesse, potrebbe aiutarci nella comprensione della misteriosa materia oscura che forma ben il 25% dell'universo. La scoperta di un quarto tipo di neutrino rivoluzionerebbe la fisica cambiando l'intera concezione scientifica dell'universo e del suo funzionamento. "L'arrivo di ICARUS e la realizzazione di questo programma di ricerca in loco è già un enorme risultato per noi" ha detto Nigel Lockyer, direttore del Fermilab. "Esso rappresenta inoltre un ulteriore passo del Fermilab nella progettazione di strutture di ricerca di neutrini dal carattere realmente internazionale grazie alla cooperazione con i nostri partner mondiali. La ricerca sui neutrini è destinata a brillare negli Stati Uniti" La collaborazione globale per lo studio dei neutrini La serie di esperimenti proposti dal Fermilab include un nuovo rivelatore di neutrini "short baseline" (SBND) da 260 tonnellate collocato vicino alla sorgente del fascio di particelle. Questo rivelatore è attualmente in costruzione grazie alla collaborazione di un team di ingegneri e scienziati di università e laboratori nazionali statunitensi ed europei. Il fascio di neutrini incontrerà quindi il rivelatore già pronto MicroBooNE da 170 tonnellate (http://www-microboone.fnal.gov) che comincerà a funzionare già il prossimo anno. L'ultimo pezzo è proprio il rivelatore ICARUS che sarà collocato in un edificio di nuova costruzione. I fabbricati che ospiteranno ICARUS e SBND saranno iniziati verso la fine di questo anno e i tre esperimenti saranno completamente operativi nel 2018. I tre progetti di collaborazione coinvolgono scienziati di 45 istituzioni distribuite in sei paesi. Il trasferimento del rivelatore ICARUS è un eccellente esempio di cooperazione tra paesi (e tra tre collaborazioni scientifiche internazionali) al fine di ottenere un obiettivo di fisica di portata globale. La strategia europea della fisica delle particelle, adottata dal Consiglio del CERN, prevede per la ricerca sperimentale sui neutrini un ruolo attivo dell'Europa anche in altre parti del mondo, piuttosto che il suo svolgimento al CERN. La comunità di fisici delle particelle statunitense ha adottato il progetto denominato P5 (Particle Physics Project Prioritization Panel) che auspica presso il Fermilab la costruzione di strutture sperimentali per la ricerca sui neutrini a lunga distanza, di livello mondiale, operate mediante una collaborazione internazionale. Ci si aspetta che il Fermilab, il CERN, l'INFN e molte altre istituzioni internazionali formeranno a questo scopo una rete di partner. Le conoscenze acquisite operando il set costituito dai tre esperimenti ad Argon liquido saranno fondamentali per lo sviluppo dell'esperimento DUNE che sarà effettuato nella struttura sperimentale a lunga distanza progettata dal Fermilab. DUNE rappresenterà il più grande esperimento sull'oscillazione dei neutrini mai costruito, invierà particelle a 800 miglia dal Fermilab verso un rivelatore ad Argon liquido da 40 000 tonnellate ospitato nel Sanford Underground Research Lab in South Dakota. (http://www.symmetrymagazine.org/article/march-2015/the-dawn-of-dune.) "Il viaggio di ICARUS dall'Italia agli Stati Uniti rappresenta un eccellente esempio di pianificazione globale in fisica delle particelle" Ha dichiarato Rolf Heuer, direttore generale del CERN: "La partecipazione degli Stati Uniti in LHC e quella europea al programma sullo studio dei neutrini del Fermilab sono parte integrante delle strategie sia dell’ Europa che degli Stati Uniti. Sono lieto che il CERN abbia contribuito a far uscire DUNE dal sottosuolo grazie al trasporto di ICARUS."

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COMUNICATO STAMPA I risultati della collaborazione internazionale Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), il cacciatore di antimateria installato dal 2011 sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), saranno da oggi al centro della tre giorni "AMS giorni al CERN", che vede coinvolti alcuni tra i più importanti fisici teorici e sperimentali a livello mondiale tra cui  i responsabili  dei più importanti esperimenti dedicati allo studio  della fisica dei raggi cosmici. L'obiettivo primario delle giornate è comprendere il significato dei più recenti risultati di AMS e confrontarlo con quelli degli altri esperimenti e con le teorie oggi più accreditate sulla fisica dei raggi cosmici.
In particolare, AMS presenta la nuova misura di precisione del rapporto tra il flusso di antiprotoni e di protoni nei raggi cosmici, risultato che mostra per la prima volta una inattesa abbondanza di antiprotoni ad energie di centinaia di GeV.  Questa misura risulta complementare alla misura di precisione del flusso di antielettroni (positroni) pubblicata da AMS nel 2014, che evidenzia anch’essa  un eccesso di antimateria ad alta energia. L’inaspettata abbondanza dell’antimateria nei raggi cosmici di alta energia potrebbe essere dovuta ad un nuovo fenomeno fisico di tipo fondamentale. Saranno inoltre presentate le misure di precisione del flusso di protoni e di nuclei di elio fino a energie superiori al teraelettronvolt.
Gli attuali modelli delle interazioni dei raggi cosmici ordinari con la materia interstellare non possono spiegare questi nuovi risultati di AMS: queste osservazioni forniscono informazioni importanti sui meccanismi di produzione e di propagazione dei raggi cosmici. Anche se non è ancora possibile escludere che i risultati siano riconducibili all'esistenza di nuove sorgenti astrofisiche o a nuovi meccanismi di accelerazione e propagazione, tuttavia i più recenti risultati di AMS potrebbero essere interpretabili come l’effetto di collisioni tra particelle di materia oscura, e quindi una possibile evidenza indiretta della sua esistenza e della sua natura particellare.

AMS, al quale l’Italia partecipa con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), è l'unico esperimento di fisica delle particelle presente sulla ISS e il suo livello tecnologico è tale da permetterne la lunga permanenza nell’ambiente ostile dello spazio. Nei suoi primi quattro anni di orbita, agganciato esternamente alla Stazione Spaziale, il rivelatore ha raccolto più di 60 miliardi di eventi di raggi cosmici (elettroni, positroni, protoni, antiprotoni e nuclei di elio, litio, boro, carbonio, ossigeno, ...) fino a energie dell’ordine del TeV.

“Siamo eccitati per questi risultati che presentano un quadro difficilmente interpretabile nell’ambito della fisica tradizionale dei raggi cosmici. Questo straordinario rivelatore che opera nello spazio e al quale l’Italia ha contribuito in maniera molto significativa anche grazie al ruolo dell’industria nazionale, ci sta portando, con l’estensione dei risultati già ottenuti dal rivelatore spaziale PAMELA e raggiungendo energie molto più alte, alla soglia di una possibile importante scoperta. Aspettiamo con trepidazione i futuri risultati”, è il commento di Fernando Ferroni, presidente dell'INFN.

L’identificazione diretta di antimateria, in particolare di positroni e antiprotoni, nella radiazione cosmica è determinante per lo studio di fenomeni non ancora noti. Piccole quantità di antimateria, infatti, possono essere generate nell’urto tra le particelle che compongono la radiazione cosmica e le polveri interstellari, ma i primi risultati di AMS su elettroni e positroni, già pubblicati sulla rivista Physical Review Letters nel settembre del 2014, indicano l’esistenza di una nuova sorgente di questa componente di antimateria rispetto a quanto previsto dalla loro produzione “standard” nella radiazione cosmica.  Durante la tre giorni al CERN, insieme a nuovi risultati sulle misure del rapporto tra anti-protoni e protoni, sul flusso di protoni, nuclei di elio e altri nuclei, saranno discussi anche risultati più precisi e a più alta energia sulla componente a elettroni e positroni.

“Quando 20 anni fa ho fondato assieme al premio Nobel Sam Ting l’esperimento AMS ero sicuro che avremmo scoperto qualcosa di interessante ma non avrei mai immaginato gli straordinari risultati che abbiamo presentato oggi al CERN. AMS è un caso di eccellenza italiana nel settore della ricerca internazionale, gran parte degli strumenti che permettono per la prima volta la misura di precisione dell’antimateria nei raggi cosmici sono stati ideati e sviluppati nei laboratori dell’INFN all’interno dell’Università e dell’industria nazionale con il contributo fondamentale dell’ASI. L’eccesso di antiprotoni presentato oggi al CERN si aggiunge a quello di positroni pubblicato in precedenza da AMS, rendendo sempre più plausibile l’ipotesi che stiamo osservando un nuovo processo fisico fondamentale”, è il commento di Roberto Battiston,  Presidente dell'ASI e fino a pochi mesi fa vice-responsabile della Collaborazione AMS .

Per comprendere estensivamente questi risultati è necessaria una conoscenza approfondita del processo coinvolto nelle collisione di raggi cosmici. Il confronto delle osservazioni di AMS con i risultati dei principali esperimenti per lo studio dei raggi cosmici (IceCube, Pierre Auger Observatory, Fermi-LAT, Magic, Hess e CTA, JEM-EUSO e ISS-CREAM) fornirà importanti contributi alla comprensione della produzione di raggi cosmici e dei loro meccanismi di propagazione.
AMS continuerà a operare per tutta la vita della Stazione Spaziale Internazionale, fino al 2024, raccogliendo e analizzando un volume crescente di dati a energie più elevate e rendendo così disponibile una ingente quantità di informazioni.

La seconda Commissione Scientifica Nazionale dell’INFN ha assegnato il premio Bruno Rossi per le migliori tesi di dottorato in fisica delle astroparticelle. Il premio è stato consegnato a Sabine Elisabeth Hemmer dell’Università di Padova che collabora all’esperimento GERDA e che ha presentato una tesi dal titolo “Study of Lepton Number Conserving and Non-Conserving Processes Using GERDA Phase I Data” e a Lorenzo Magaletti dell’Università di Bari, impegnato nell’esperimento T2K, con una tesi dal titolo “Measurement of nu-mu CC interactions with the ND280 detector of the T2K experiment”. La cerimonia di premiazione si è svolta presso Il Gran Sasso Science Institute a L’Aquila. Con questo riconoscimento l’INFN intende ricordare la figura di Bruno Rossi, insigne fisico, professore a Padova, che emigrò negli Stati Uniti a seguito delle leggi razziali. Qui divenne professore al MIT, dove diede contributi fondamentali alla fisica delle particelle elementari mediante lo studio dei raggi cosmici. Fra le sue scoperte, lo studio del decadimento del muone e la misura della sua vita media. Fu tra i primi a scoprire sorgenti di raggi X al di fuori del sistema solare. (e.c.)

Sono stati assegnati i prestigiosi premi del High Energy Particle Physics Board (HEPP) della European Physical Society (EPS) e tre sono gli italiani che hanno ricevuto gli importanti riconoscimenti internazionali. Guido Altarelli, dell’Università Roma Tre, e Giorgio Parisi, dell’Università La Sapienza, entrambi professori associati all’INFN, vincono il premio High Energy and Particle Physics Prize “per aver sviluppato uno schema di teoria di campo probabilistica per la dinamica di quark e gluoni, che ha reso possibile una comprensione quantitativa delle collisioni di alta energia tra adroni”. È invece Giovanni Petrucciani, che ha a lungo lavorato presso la sezione INFN di Pisa, a vincere lo Young Experimental Physicists Prize “per i suoi contributi eccezionali alla ottimizzazione del tracciatore nel rivelatore CMS a LHC, alla scoperta del bosone di Higgs e alla misura delle sue proprietà”. Tutti e tre i riconoscimenti sono, quindi, stati attribuiti per lavori che hanno fornito un contributo prezioso al progetto LHC e ai suoi esperimenti.

La pagina della European Physical Society dedicata ai premi

Il 13 aprile la Commissione Scientifica IV ha assegnato i Premi Fubini per le migliori tesi di dottorato in Fisica Teorica discusse tra il giugno 2013 e il maggio 2014. I vincitori sono Aurora Meroni (Centre for Cosmology and Particle Physics Phenomenology, Odense) con una tesi dal titolo "The nature of massive neutrinos and unified theories of flavour”, Francesco Negro (sezione di Pisa) con una tesi dal titolo “Magnetic and topological properties of strong interactions” e Filippo Sala (IPhT, CEA/Saclay e CNRS) con una tesi dal titolo “Flavour and Higgs physics near the Fermi scale”. La cerimonia si è svolta a Arcetri (Fi) presso Villa Il Gioiello, dove Galileo Galilei visse i suoi ultimi anni dopo l'abiura e la condanna da parte del Tribunale del Sant'Uffizio. Il Premio Fubini è stato istituito dall’INFN per ricordare la figura del fisico teorico torinese Sergio Fubini (1928-2005) le cui profonde intuizioni hanno portato ad importanti sviluppi in vari campi. Partendo dallo studio della produzione di molte particelle e dall'algebra delle correnti, si dedicò poi alla costruzione dei modelli duali, con risultati cruciali per riconoscere in essi la teoria delle stringhe; diede infine significativi contributi alla teoria dei campi, in particolare alle teorie conformi. Tanti sono inoltre gli allievi formatisi sotto la sua guida durante gli anni di insegnamento presso il Cern di Ginevra, il Mit di Boston e le Università di Padova e Torino. (e.c.)