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I neutrini si trasformano. Al Gran Sasso la scoperta che apre le porte a una nuova fisica

I neutrini si trasformano. Al Gran Sasso la scoperta che apre le porte a una nuova fisica

In natura esistono tre tipi di neutrini, muonico, elettronico e tau, la cui trasformazione - definita “oscillazione” - è stata inizialmente ipotizzata da alcuni esperimenti a cavallo del millennio: oggi è un processo di rilevanza fondamentale per la fisica della materia.

Proprio questo processo è ben illustrato dai risultati finali dell’esperimento OPERA-Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus, presentati sulla rivista scientifica Physical Review Letters e nel corso di un seminario che si è svolto ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso-LNGS dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare-INFN.

I nuovi risultati sono il frutto di cinque anni di osservazione dei neutrini prodotti al CERN tra il 2008 e il 2012 con il fascio CNGS-CERN Neutrinos to Gran Sasso. Dopo aver percorso 730 km attraverso la crosta terrestre, i neutrini raggiungevano i Laboratori INFN del Gran Sasso in 2,4 millisecondi, per essere rivelati dall'esperimento OPERA, un apparato di circa 4 mila tonnellate di massa complessiva, composto di 150 mila mattoncini costituiti da lastre di piombo con cui interagivano i neutrini.

Nei suoi risultati finali OPERA ha riportato 10 eventi indicativi della trasformazione dei neutrini da muonici in tau: il primo evento nel 2010, seguito da quattro eventi rivelati tra il 2012 e il 2015, quando è stata annunciata la scoperta dell’apparizione del neutrino tau.

Abbiamo analizzato tutti i dati con una strategia completamente nuova”, ha spiegato Giovanni De Lellis, responsabile della collaborazione internazionale OPERA. “E riportiamo anche la prima osservazione diretta del numero leptonico del neutrino tau, ossia il parametro che discrimina i neutrini dalla loro controparte di antimateria, gli antineutrini”.

La collaborazione OPERA ha reso pubblici i propri dati attraverso il portale open access CERN Open Data Portal, che permette ai ricercatori di tutto il mondo di condurre nuove ricerche.

Oltre a migliorare la nostra comprensione della fisica della materia, l’esperimento OPERA ha anche favorito lo sviluppo di nuove tecnologie, come l’ottimizzazione dell’adroterapia oncologica utilizzata per la cura dei tumori, fino alle indagini sui vulcani e sulla Grande Piramide di Cheope in Egitto.

 

Fonte INFN
Data pubblicazione 27/06/2018
Tag Scienze fisiche e ingegneria