(^74) COELUM ASTRONOMIA
vicino una sorgente di neutrini cercate una
banana: le banane, infatti, contengono potassio, il
cui isotopo potassio-40, contenuto in piccolissima
parte, è radioattivo e, decadendo, produce
neutrini. Ma anche noi tutti ne produciamo,
sempre per via del potassio-40 contenuto dentro
di noi, all’incirca 340 milioni al giorno!
Il numero di neutrini creato nelle reazioni nucleari
del Sole era stato calcolato già negli anni ‘60,
tuttavia gli esperimenti non confermavano i
risultati teorici: circa 2/3 dei neutrini attesi
mancavano all’appello. I fisici si trovavano di
nuovo davanti a un altro enigma da risolvere:
forse il modello teorico delle reazioni nucleari del
Sole era sbagliato? Lo erano i risultati
dell’esperimento? O c’era qualche
comportamento bizzarro, ancora non conosciuto,
per cui i neutrini sparivano?
Bruno Pontecorvo, fisico italiano, fu il primo a
ipotizzare che i neutrini potessero cambiare
periodicamente sapore durante il loro percorso,
trasformandosi uno nell’altro secondo un
fenomeno quantomeccanico chiamato
“oscillazione”.
Nel 1998, i risultati dell’esperimento Super-
Kamiokande dimostrarono che i neutrini che
arrivavano dall’atmosfera avevano in parte
cambiato il loro sapore prima di giungere al
rivelatore. Il rivelatore di questo esperimento è
stato costruito 1 km sotto la superficie terrestre,
nella miniera di Kamioka, in Giappone, ed è
costituito da una enorme tanica cilindrica (41,4
metri di altezza per 39,3 metri di diametro)
riempita con 50.000 tonnellate di acqua ultrapura.
Sulle sue pareti oltre 11.000 tubi
fotomoltiplicatori – un tipo di rivelatore in grado
di rivelare debolissimi “flash” di luce – segnalano
quando un neutrino, attraversando la tanica,
interagisce con uno degli atomi dell’acqua
creando il leptone carico a esso associato. In
particolare, questo rivelatore può distinguere
neutrini elettronici e muonici dai deboli “flash” di
luce blu, detta luce Cherenkov, originati con
diversa forma e intensità dal passaggio degli
elettroni e muoni prodotti, e può anche capire la
direzione di provenienza del neutrino.
Il gruppo di ricerca guidato da Takaaki Kajita si
rese conto che i neutrini muonici provenienti
dall’alto del rivelatore erano più numerosi di
quelli provenienti dal basso, che prima di
Sopra. L’osservatorio per neutrini Super-Kamiokande. Crediti: ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The
University of Tokyo.
joyce
(Joyce)
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