Neutrini 'trasformisti', trovate le prove al Gran Sasso

Lanciati dal Cern di Ginevra e captati nei laboratori dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. La conferma degli esperimenti apre la strada all'impiego su vasta scala delle pellicole di emulsioni subatomiche. Applicazioni dall'archeologia alla medicina

I laboratori del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Ansa)

I laboratori del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Ansa)

Roma, 22 maggio 2018 - C’è la prova che i neutrini, le particelle più misteriose e sfuggenti, siano in grado di trasformarsi rapidamente, cambiano identità sfrecciando quasi alla velocità della luce. L’esito dei test decisivi, rilanciato da una nota diffusa dalle agenzie, si è snodato dal Cern, dove i neutrini vengono prodotti, fino ai rivelatori dell’esperimento Opera, nei Laboratori del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Il risultato, pubblicato su Physical Review Letters, prova che queste particelle hanno una massa: una caratteristica non prevista dalle teorie attuali, che apre la strada a una nuova era della fisica. Per la prima volta un esperimento ha dimostrato, in modo diretto e inequivocabile, che i neutrini sono capaci di cambiare sembianze di punto in bianco. La particella subatomica elementare, la più piccola e sfuggente, può essere di tre tipi (muonico, elettronico e tau) e la metamorfosi da un tipo all’altro è un processo noto come “oscillazione”. Una scoperta epocale, unita a quella che queste particelle hanno una massa, che è valsa il premio Nobel per la fisica 2015 al giapponese Takaaki Kajita e al canadese Arthur B. McDonald. Il risultato che conferma la teoria è stato presentato dagli autori dell’esperimento Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) ai laboratori nazionali del Gran Sasso dell’Istituto nazionale di fisica nucleare, e in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica “Physical Review Letters”.

La scoperta è arrivata dopo cinque anni di osservazione di un fascio di neutrini muonici prodotti con il progetto Cngs (Cern Neutrinos to Gran Sasso). Dopo il loro viaggio dal Cern ai laboratori sotterranei del Gran Sasso, è stata rilevata l’apparizione di neutrini tau. Una trasformazione che prova l’esistenza del fenomeno dell’oscillazione e che è stata osservata dieci volte. I neutrini muonici prodotti al Cern tra il 2008 e il 2012 raggiungevano i laboratori del Gran Sasso dopo aver percorso 730 chilometri attraverso la crosta terrestre, in 2,4 millisecondi. Al loro arrivo erano studiati da un apparato di circa 4mila tonnellate, composto di 150mila mattoncini costituiti da lastre di piombo, con cui interagivano i neutrini, ed emulsioni nucleari utilizzate per fotografare le interazioni. La scoperta apre la strada all’impiego su larga scala delle pellicole di emulsioni nucleari, per registrare tracce di particelle con tecnologie completamente automatizzate ad alta velocità e di accuratezza sub-micrometrica. Oltre che per la rivelazione dei neutrini, questa tecnologia trova applicazioni in una vasta gamma di altre aree scientifiche, dalla ricerca della materia oscura fino all’indagine dei vulcani. È utilizzata anche per l’adroterapia oncologica, ed è stata impiegata per studiare la grande piramide di Cheope.