L'iniziativa ULYSSES (UnraveLing hYpernuclear Structure and Spectroscopy ExperimentS), finanziata dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), prevede la partecipazione di un Gruppo di ricercatori italiani ad una selezione degli esperimenti di fisica adronica proposti ed approvati per essere condotti presso il nuovo laboratorio giapponese J-PARC
(Japan Proton Accelerator Research Complex).
L'attenzione è focalizzata su misure di fisica ipernucleare, volte a dare continuità all'attività di ricerca in questo settore già portata avanti con l'esperimento FINUDA.
In particolare la scelta è caduta sugli esperimenti identificati dalle sigle E05 (ora E70) "Spectroscopic Study of Ξ-Hypernucleus,
$^{12}_{\ \Xi}$Be, via the 12C(K-,K+) Reaction" (sito web) ed E13 (ora E63) "Gamma-ray spectroscopy of light hypernuclei".
Lo scopo del primo esperimento è quello di verificare innanzi tutto l'esistenza di sistemi nucleari legati contraddistinti da un contenuto esplicito di stranezza pari a 2 unità. Successivamente, grazie alla buona risoluzione energetica dello spettrometro magnetico impiegato (Superconducting Kaon Spectrometer, SKS) ed alla possibilità di raccogliere un campione di dati statisticamente molto significativo, sarà possibile non solo ottenere informazioni sull'interazione Ξ-Nucleone, ma anche studiare per la prima volta sistemi adronici caratterizzati da alta densità e dalla presenza contemporanea di più particelle dotate di stranezza. Attualmente il magnete SKS è stato sostituito da un nuovo complesso di magneti denominato S-2S (Strangeness -2 Spectrometer), espressamente progettato per offrire un'accettanza angolare ottimale e, soprattutto, una sensibilmente migliorata risoluzione in impulso.
Nel secondo caso ci si dedica invece allo studio della struttura di diversi ipernuclei-Λ ($^4_\Lambda$He, $^7_\Lambda$Li, $^{10}_{\ \Lambda}$B, $^{11}_{\ \Lambda}$B and $^{19}_{\ \Lambda}$F) basandosi sulla tecnica della spettroscopia γ ad alta risoluzione. La configurazione sperimentale prevede l'abbinamento allo spettrometro SKS di un complesso sistema di rivelatori al Germanio iperpuro (Hyperball-J), appositamente progettato e costruito. Quest'ultimo permetterà la rivelazione dei raggi γ in corrispondenza delle diseccitazioni degli ipernuclei prodotti attraverso la reazione (K-,π-) ad un valore di impulso del fascio incidente pari a 1.5 GeV/c. Alcune delle finalità di fisica delle misure in programma sono la valutazione del rapporto giromagnetico della Λ all'interno del nucleo, l'ulteriore studio dell'interazione Λ-Nucleone e l'osservazione della sua dipendenza radiale. Fra gli effetti che si vorrebbero mettere in evidenza c'è la possibile violazione della simmetria di carica nell'interazione Λ-Nucleone.
Nell'ambito della Collaborazione SKS, il Gruppo di ricerca italiano ha inoltre contribuito allo svolgimento della misura contraddistinta dalla sigla E19 "High-resolution Search for Θ+ Pentaquark in π-p → K-X Reactions" e dell´espermento E10, mirato alla ricerca ed allo studio di ipernuclei Λ caratterizzati da un eccesso di neutroni.
