(cf. X. Roca-Maza, 2015; E. Vigezzi, 2013) Fisica nucleare teorica Iniziativa specifica “STRENGTH” (sez. di Milano) BREVE presentazione dell’attività di ricerca Periodo 2015-2017 (cf. X. Roca-Maza, 2015; E. Vigezzi, 2013) Partecipanti: P. F. Bortignon (PO Unimi) G. Colò (PO Unimi) X. Roca-Maza (RTD-B Unimi) E. Vigezzi (Dir. Ric. INFN) Laureandi / Post-doc in arrivo (ENSAR2)

Iniziativa specifica in cui il gruppo è coinvolto: STRENGTH 9/12/2018 Iniziativa specifica in cui il gruppo è coinvolto: STRENGTH Nasce dall'unione di MI31 con CT31, NA31, PI32 Sedi consorziate: NA, PD, PI, LNS, CT 2 2

Il gruppo si interessa principalmente di problemi teorici di struttura nucleare: dell’interazione forte che agisce in maniera efficace tra i nucleoni; delle opportune tecniche per sistemi fermionici a molti corpi, che consentono di studiare e comprendere la ricca fenomenologia nucleare. Il gruppo ha una posizione di leader in molti di questi studi, come testimoniato da recenti articoli di rassegna (es. Progress in Particle and Nuclear Physics). Ha numerose collaborazioni nazionali ed internazionali (> 10 Università e istituti di ricerca in Europa, Cina, Giappone, USA). Ha un record eccellente di pubblicazioni di alta qualità (> 60). Ha interventi su invito in conferenze internazionali e workshop (> 20). I membri svolgono attività istituzionali a vari livelli.

Teoria del funzionale densità: questo approccio riesce a riprodurre le masse, i raggi e le deformazioni nucleari, le eccitazioni collettive (vibrazioni o rotazioni). Teoria di campo nucleare: utile allo studio di proprietà spettroscopiche più dettagliate (frammentazione degli stati di particella singola, decadimenti). Scattering elettrone-nucleo: distribuzioni di carica elettrica e debole. Superfluidità nucleare: interazione di “pairing”. Reazioni di trasferimento di due nucleoni. Applicazioni astrofisiche: stelle di neutroni, catture elettroniche e decadimenti β. Nucleons → Cooper pairs

Una parametrizzazione del funzionale densità costruita a Milano (SAMi) Riproduce masse e raggi dei nuclei al livello degli altri funzionali disponibili sul mercato (errore sulle masse dell’ordine del MeV). Riproduce calcoli esatti della materia neutronica uniforme. E’ stato migliorato, rispetto ai funzionali disponibili, per quanto riguarda le proprietà di spin e isospin. E’ stato testato su moti collettivi nucleari. Il suo “predictive power” è stato usato per dedurre il raggio di neutroni in 48Ca, 68Ni, 120Sn e 208Pb.

Errori e correlazioni Diversi protocolli usati per la determinazione (leggi:fit) dei parametri dei funzionali conducono a diverse correlazioni tra le osservabili ! Cover of J. Phys. G !

Tecniche a molti corpi al di là della DFT Particle-Vibration Coupling (PVC). M. Baldo et al., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 42 (2015) 085109. Applicazione alla risponanza di monopolo: importante per l’incompressibilità della materia nucleare. Applicazione al decadimento beta di nuclei esotici: importanti per il processo di cattura rapida di neutroni (r-process), e per capire la formazione degli elementi pesanti al di là del Fe presenti nell'universo.

Calcoli esatti di sezioni d’urto di trasferimento

La composizione della crosta esterna delle stelle di neutroni: effetto di B La composizione è determinata dalle masse di nuclei ricchi di neutroni. Al crescere del termine di simmetria, cresce l’ “esoticità” (N-Z) della crosta. Presenza di forti campi magnetici: Gli elettroni risentono quando B ~ Bc (4 1013 G) Nuclei: B ≳ 1017G X. Roca-Maza et al., PRC 78, 025707 D. Basilico et al., PRC 92, 035802 Milano, January 24th, 2017