Dalle viscere della terra alle profondità marine, si apre una nuova frontiera per la ricerca dei neutrini

[Gabriella Bernardi]

I maggiori esperti italiani ed europei per lo studio dell'astrofisica del neutrino sono riuniti in questi giorni a Catania presso i Laboratori Nazionali del Sud (LNS) dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare per il meeting ORCA....
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[Andrea I.]

Questa é davvero un bella notiza.
Sapere che nella nostra Italia vengono realizzati progetti all'avanguardia come questo ci restituisce un po di orgoglio.
Domandina da profano se possiblie : Studiare i neutrini che provengono dal centro della galassia che informazioni ci potrebbe rivelare?

[Gabriella Bernardi]

Rieccomi Andrea,
in ritardo per questioni dell'uscita del nuovo libro e visto che non mi ricordo più se in passato avessi già scritto a riguardo, mi dilungo un po' di più facendo un preambolo.

I neutrini sono particelle molto leggere che interagiscono in maniera minima con la materia e per dare un'idea, un neutrino può facilmente attraversare tutta la Terra e noi stessi, senza dare segni del suo passaggio. Siccome però vengono prodotti in numero enorme in vari posti nell'Universo, ogni tanto qualcuno riesce ad essere rilevato da degli strumenti appositamente costruiti.

I meccanismi attraverso i quali vengono prodotti passano tutti, per quanto noto finora, attraverso un processo chiamato decadimento beta, un processo normalmente in atto durante la fissione nucleare nel quale un atomo, da un certo tipo si trasforma in un altro, e nel quale è coinvolta la cosiddetta interazione debole.

Al momento sono stati osservati neutrini proveniente dal Sole e dalla famosa supernova 1987A, e queste osservazioni hanno portato a confermare diverse ipotesi teoriche, tra le quali quella che il neutrino avesse una massa, sia pure minima.
A parte questi, però non sono mai stati osservati neutrini provenienti da altre fonti, anche perché dovrebbero avere energie che non possono essere viste dagli strumenti usati finora.

Un'ipotesi è che esistano processi in grado di accelerare dei protoni (attraverso il cui decadimento si possono formare neutrini) ad altissime energie e con meccanismi ancora da chiarire. Un'altra ipotesi è basata sulla materia oscura, un tipo di materia ipotizzata per spiegare diversi fenomeni astrofisici ma la cui esistenza non è ancora stata dimostrata al di là di ogni dubbio.


Dimostrare l'esistenza della materia oscura potrebbe fornire conferme di teorie scientifiche di vario tipo, per esempio alcune sono dei tentativi di creare una cosiddetta "teoria del tutto" che spieghi tutte le interazioni conosciute (gravitazionale, elettromagnetica, debole e forte) in un unico quadro concettuale. I neutrini sono importanti, in questo caso, perché secondo alcuni scenari la materia oscura al centro della Galassia, se esistesse, potrebbe produrre dei neutrini.

Quindi rivelare questi neutrini provenienti dal centro della Galassia sarebbe un ulteriore indizio a favore dell'esistenza di un certo tipo di materia oscura e quindi della correttezza di queste teorie.