Coelum Astronomia 225 - 2018 - Page 76

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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