Caratterizzazione di neutrini atmosferici e muoni atmosferici con il telescopio ANTARES.

I neutrini danno precise informazioni sulla posizione dei siti astrofisici di accelerazione dei raggi cosmici: essi infatti non sono deviati dal campo magnetico galattico ed extra-galattico, nè assorbiti dalla presenza di materiale, grazie alla loro neutralità di carica e alla loro scarsa tendenza a interagire. Per la rivelazione dei neutrini sono stati costruiti diversi telescopi, tra cui: IceCube, al Polo Sud, ANTARES e KM3NeT, nel Mar Mediterraneo. Questa tesi si concentra sul funzionamento di ANTARES, situato sul fondo sottomarino al largo di Tolone, con l’obiettivo di rivelare neutrini cosmici. Le principali fonti di fondo per il telescopio sono i neutrini e i muoni atmosferici; è fondamentale per la ricerca astrofisica la distinzione dei neutrini cosmici dal fondo atmosferico. E' anche necessario separare nella componente atmosferica i neutrini dai muoni, applicando dei criteri di selezione. Tra i criteri, il principale si basa sul fatto che le traiettorie dei muoni non possono essere dirette dal basso verso l'alto, mentre quelle dei secondari indotti dalle interazioni dei neutrini sì: questi ultimi, a differenza dei primi, grazie alla loro scarsa tendenza ad interagire, riescono ad attraversare tutto il diametro terrestre. Questo, però, poichè il telescopio talvolta erroneamente ricostruisce come provenienti dal basso alcune traiettorie di muoni provenienti dall'alto, non è sufficiente. Lo scopo di questa tesi è fornire una buona stima della probabilità che un evento atmosferico sia un muone: per farlo sono stati caratterizzati i muoni e i neutrini atmosferici con alcuni parametri forniti dall'algoritmo di ricostruzione degli eventi e sono stati applicati dei tagli negli eventi rilevati, per eliminare i muoni con traiettorie mal ricostruite. Il lavoro è diviso in tre capitoli, il primo dedicato alla fisica dei raggi cosmici e dei neutrini, il secondo ai meccanismi di rivelazione dei neutrini, e il terzo alla caratterizzazione degli eventi atmosferici.