Coelum Astronomia - #225 - 2018

(^76) COELUM ASTRONOMIA
Sopra. L’esperimento SNO (Sudbury Neutrino Observatory). Crediti: SNO
OPERA non fa eccezione, col suo rivelatore di
circa 4.000 tonnellate, ma ha una peculiarità: è
costituito da 9 milioni di speciali lastre
fotografiche, chiamate emulsioni nucleari,
intervallate da lastre di piombo, materiale molto
denso, e rivelatori elettronici. Quando una
particella carica attraversa una di queste speciali
lastre fotografiche si creano delle reazioni
chimiche locali che, dopo lo sviluppo, anche
questo simile a quello delle vecchie pellicole
fotografiche, ne evidenziano il passaggio creando
tracce visibili al microscopio ottico. Le emulsioni
nucleari sono l’unico tipo di rivelatore che
permette di vedere anche tracce cortissime, come
quella del leptone tau, la cui vita media è
dell’ordine di 10-13 secondi.
Neutrini muonici, quindi tutti dello stesso tipo,
venivano prodotti al CERN, in Svizzera, e, dopo
aver percorso 730 km sotto terra in 2,4
millisecondi, giungevano sul rivelatore.
Dall’analisi certosina delle particelle prodotte da
quei neutrini che interagivano si poteva risalire
alla loro identità. Tra oltre 10.000 interazioni di
neutrino completamente ricostruite in 5 anni di
esperimento, sono stati trovati alcuni neutrini
tauonici: appena dieci, che però, considerando la
bassa probabilità di scambiare qualcos’altro per
neutrino tau e la sofisticata analisi condotta
considerando tutte le caratteristiche di ogni
singola interazione, hanno consentito di
dichiarare ufficialmente che i neutrini muonici
oscillano in neutrini tauonici, confermando i
risultati degli esperimenti precedenti.
Il risultato è di grande importanza perché se i
neutrini possono oscillare significa che hanno
massa, contrariamente a quanto previsto dalla
teoria in cui erano stati inizialmente inquadrati.
Per questa scoperta Takaaki Kajita,
dell’esperimento Super-Kamiokande, e Arthur B.
McDonald, che guidava l’esperimento SNO, hanno
ricevuto il premio Nobel per la Fisica nel 2015.
Ancora oggi sono molti gli interrogativi aperti. Per
esempio, anche se sappiamo che la massa dei
neutrini è diversa da zero, nessuno è ancora