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In questa sezione potete trovare alcuni dei nostri ultimi risultati. Cliccando sulle immagini, è possibile scaricarle in formato PDF.


CUORE-0: Tempo di dimezzamento del decadimento doppio beta senza emissione di neutrini

Nell'Aprile del 2015, la collaborazione ha pubblicato i risultati sulla ricerca del decadimento doppio beta con un'esposizione complessiva di 9.8 kg⋅y di 130Te utilizzando CUORE-0. Abbiamo fissato un limite inferiore sul tempo di dimezzamento del decadimento di T1∕2 > 2.7 × 1024 anni con un livello di confidenza del 90% utilizzando CUORE-0, e di T1∕2 > 4.0 × 1024 anni al 90% C.L. combinando CUORE-0 con Cuoricino. Il livello di fondo nella regione di interesse per questo decadimento è di 0.058 ± 0.004 (stat.) ± 0.002 (syst.) c/(keV⋅kg⋅anno). Nell'immagine mostriamo il fit del miglior modello (linea blu continua) sovrapposto allo spettro nella regione di interesse del 0νββ (punti sperimentali); i dati sperimentali sono mostrati con una barra di errore Gaussiana. La linea tratteggiata verticale indica la posizione in cui ci aspettiamo il possibile segnale da decadimento 0νββ. Il picco a 2507 keV è dovuto al 60Co e la linea orizzontale tratteggiata indica la componente del fondo piatto nella regione di interesse. Il riquadro in alto mostra i residui normalizzati del miglior modello di fit rispetto ai dati sperimentali.


CUORE-0: Sensibilità sulla massa di Majorana del neutrino

Di fianco, sono riportati i vincoli ai possibili valori della massa effettiva di Majorana del neutrino (mββ) in funzione della massa del neutrino più leggero (mlightest). La banda più scura indica i valori ottenuti dal miglior fit sui parametri di oscillazione dei neutrini, nel caso della gerarchia inversa (IH, in verde) e diretta (NH, in rosso). La banda più chiara include le incertezze a 3σ su questi parametri. Le bande orizzontali delimitate dalla linea tratteggiata lunga nera (a), dalla linea tratteggiata beige (b) e dalla linea puntata e tratteggiata blue (c) contengono invece la gamma dei valori del limiti superiore al 90% di livello di confidenza su mββ provenienti da vari isotopi. Abbiamo che (a) 130Te (CUORE-0+Cuoricino), (b) 136Xe (EXO-200 e KamLAND-Zen, non combinati), e (c) 76Ge (limite combinato degli esperimenti Gerda, IGEX, HDM) sono riportati con le linee nere tratteggiate (a), le linee nere punteggiate (b) e le linee blu (c). Le frecce verticali sottolineano lo spazio dei parametri attualmente studiato con ciascuno di questi isotopi. La banda orizzontale tratteggiata grigia indica la regione che ci aspettiamo di esplorare con CUORE, assumendo una sensibilità sul tempo di dimezzamento di 9.5 × 1025 anni con un livello di confidenza del 90%.


CUORE-0: Spettro energetico

Ecco un esempio di spettro energetico delle misure di fisica (blu) e calibrazione (rosso) di CUORE-0. Lo spettro di calibrazione è normalizzato a quello delle misure di fisica al picco a 2615 keV. I picchi sono attribuiti rispettivamente a: (1) annichilazione e+e, (2) 214Bi, (3) 40K, (4) 208Tl, (5) 60Co, e (6) 228Ac.


CUORE-0: Risoluzione

È stata calcolata la risoluzione energetica nelle misure di calibrazione di CUORE-0 attraverso un fit del picco γ a 2615 keV dovuto al 208Tl. La risoluzione energetica effettiva risulta essere pari a 4.9 keV FWHM a 2615 keV. In figura mostriamo gli spettri di calibrazione nella regione prossima a questo picco, ottenuta sommando i dati di tutti i bolometri in tutti i data-set. La linea blu è il best model fit. Oltre ad una (a) doppia Gaussiana per il foto-picco principale, la funzione per il fit include (b) un continuo dovuto a scattering Compton multipli, (c) un picco per la fuga di un raggio X del Te di energia di circa ~30 keV e (d) un fondo continuo. Abbiamo estrapolato la risoluzione dalle misure di calibrazione alla regione di interesse per il decadimento 0νββ, ottenendo una risoluzione al Q-valore di 5.1 ± 0.3 keV FWHM.


Fondo di CUORE-0 e Cuoricino

Il fondo di CUORE-0 (regione rossa tratteggiata) risulta più basso rispetto al suo predecessore, Cuoricino (linea nera) a tutte le energie. Il fondo di CUORE-0 nella regione 2700–3900 keV, escludendo il picco a 3290 keV del 190Pt, è di 0.016 ± 0.001 c/(keV⋅kg⋅y), cioè 6.8 volte più piccolo rispetto a quello Cuoricino. Il fondo nella regione di interesse è stato ridotto al livello di 0.058 ± 0.004 c/(keV⋅kg⋅yr), un fattore 2.7 meglio di Cuoricino. Questo risultato è in accordo con il nostro modello, che prevede che i materiali che costituiscono il criostato utilizzato sia per Cuoricino che per CUORE-0 producano un fondo γ nella regione di interesse. Ci aspettiamo che questo fondo γ, irriducibile per CUORE-0, potrà essere abbattuto in CUORE grazie ad una accurata selezione dei materiali del criostato, una migliore schermatura, e allo studio delle coincidenze fra bolometri.