Il Run 2 di LHC volge alla fine

Sembra ieri che LHC riprendeva le attività dopo la pausa di tre anni tra il 2012 e il 2015. In realtà sono già passati tre anni di presa dati a 13 TeV, e le operazioni del Run 2 finiranno nei prossimi giorni. Dopo qualche ultimo run di collisioni tra protoni e l'ultimo run di collisioni tra ioni, l'acceleratore andrà dunque nuovamente in letargo per un paio d'anni. Il Long Shutdown 2 ci vedrà impegnati a installare nuovi pezzi di rivelatore e elettronica, per preparare la presa dati le Run 3 che comincerà nel 2021, e dovrebbe durare tre anni. E, naturalmente, ad analizzare i dati raccolti negli ultimi tre anni.

Soltanto nel 2018 LHC ha regato a ATLAS e CMS più di 60 femtobarn inversi, da sommare agli 80 raccolti tra il 2015 e il 2017. 140 femtobarn inversi di collisioni protone-protone a 13 TeV sono tanti, e permetteranno misure di grande precisione, in particolare delle proprietà del bosone di Higgs: tenete conto che il meglio delle misure pubblicate fino ad oggi da ATLAS e CMS è basato su 80 fb^-1.

Qual è dunque il bilancio di questo Run 2? Se il grande successo del Run 1 è stata la scoperta del bosone di Higgs, nonostante l'energia nel centro di massa quasi raddoppiata nessun segno di fisica al di là del Modello Standard ha fatto capolino dai dati del Run 2, perlomeno fino ad oggi. Ci sono stati momenti in cui abbiamo pensato che le tracce di qualche nuova particella stessero apparendo, ma abbiamo dovuto fare i conti con la natura stocastica dei processi che studiamo, dove spesso il rumore di fondo fluttua e si finge segnale. Potrebbero esserci segni di nuova fisica nei dati raccolti nel 2018 non ancora analizzati? Non è impossibile, ma non è nemmeno estremamente probabile. Se veramente esistono dei fenomeni esotici accessibili alle energie delle collisioni di LHC, l'assenza di segnali conclamati nei primi 80 fb^-1 del Run 2 non fa ben sperare nella possibilità di vederli aggiungendo altri 60 fb^-1. La speranza ovviamente resta, ma vista la situazione attuale, non scommetterei su una scoperta annunciata nei prossimi mesi.

E allora? Dove va la fisica delle particelle, visti che i sogni di scoprire a LHC qualche fenomeno non previsto dal Modello Standard si fanno meno probabili? E cosa ce ne facciamo dei dati che raccoglieremo a LHC, nel corso di tutto il Run 3 e della presa dati ad alta luminosità che avrà luogo a partire dal 2026? Ne parliamo nelle settimane che vengono, cominciando proprio da quello che abbiamo imparato dal bosone di Higgs nel corso del Run 2, e da che cosa ancora possiamo (e dobbiamo) imparare. Secondo me è proprio da lì che bisogna partire.