Stima dell'efficienza di selezione di eventi di tipo sciame col telescopio di neutrini ANTARES

L’Astrofisica è uno dei più promettenti ambiti di studio della Fisica. Un argomento di particolare interesse in questo filone di ricerca è rappresentato dai neutrini, particelle elementari che intervengono in numerosi processi cosmologici, come i raggi cosmici, e sul cui studio si basano le più innovative ipotesi potenzialmente in grado di far luce sui misteri ancora irrisolti della fisica contemporanea. L'aspetto vincente dello studio dei neutrini è il fatto che è possibile analizzare eventi ad alta energia, ben superiore a quella raggiungibile negli acceleratori di particelle, rendendo possibile cogliere fenomeni non osservabili in altro modo. Uno degli esperimenti in questo ambito è ANTARES, un rivelatore di neutrini astrofisici collocato in mare a 2475 m di profondità. Fondamentale in studi di questo tipo è rimuovere il fondo dovuto a eventi non interessanti (come quelli di origine atmosferica) e individuare gli eventi ad alto interesse fisico in maniera ottimale: per farlo è necessario operare una selezione secondo criteri opportuni. Per questa tesi si è testata la selezione degli eventi su eventi che inducono una cascata di particelle secondarie nel rivelatore (eventi che chiameremo "di tipo sciame"), adoperando simulazioni Monte Carlo in cui sono stati variati alcuni parametri identificati come incertezze sistematiche, in modo tale da valutare l’efficienza di selezione nei vari casi. Il primo capitolo presenta la fisica dei neutrini e dei raggi cosmici, il secondo descrive il funzionamento del rivelatore ANTARES, mentre il terzo mostra i risultati della simulazione portata a termine e ne fornisce un'analisi e un'interpretazione.