Lunedì 22 Febbraio 2016 - 15:00

Materia oscura e neutrini: ecco cosa si studia al Gran Sasso

Ecco gli ambiti in cui i Lngs sono al top della ricerca e detengono la leadership a livello mondiale

I laboratori nazionali del Gran Sasso

Due sono i principali filoni di ricerca ai laboratori nazionali del Gran Sasso (Lngs) dell'Istituto nazionale di fisca nucleare, visitati oggi dal premier Matteo Renzi: la materia oscura e i neutrini. In particolare, gli obiettivi primari sono osservare in modo diretto particelle di materia oscura, e capire se aveva ragione Ettore Majorana sulla natura dei neutrini. In questi ambiti i Lngs sono al top della ricerca e detengono la leadership a livello mondiale.

I NEUTRINI. Sono molto abbondanti ma privi di carica e interagiscono pochissimo con la materia. Studiarli è quindi difficile così conosciamo ancora poco sulla loro natura. Sono particelle dotate di massa, ma piccolissima, quasi nulla. Abbiamo scoperto che ne esistono tre tipi: elettronico, muonico, e del tau, associati rispettivamente all'emissione di un elettrone, di un muone e di una particella tau nei decadimenti deboli. E sappiamo anche che i neutrini possono trasformarsi da un tipo in un altro. Comprendere a fondo questo processo, chiamato "oscillazione", ci consentirebbe di ricavare informazioni sul valore della loro massa dei neutrini e sulla loro natura. Inoltre, non sappiamo se materia e antimateria nel caso dei neutrini coincidano. Per cercare di scoprirlo studiamo un evento raro: il "doppio decadimento beta senza neutrini". Se si riuscisse a rivelare questo processo, allora potremmo concludere che il neutrino è una particella di Majorana e in questo caso, come ipotizzato dal grande fisico, neutrino e antineutrino coinciderebbero.

LA MATERIA OSCURA. Noi conosciamo solo circa il 5% di ciò che compone il nostro universo. Dell'altro 95% non sappiamo praticamente nulla.
Però ipotizziamo che la materia ordinaria, quella che noi conosciamo e di cui siamo fatti, sia cinque volte meno abbondante rispetto a un altro tipo di materia: la materia oscura, che chiamiamo così perché, oltre a non conoscerne la natura, non emette radiazione e quindi non riusciamo a vederla né coi nostri occhi né coi nostri strumenti (la restante parte dell'universo, circa il 70%, dovrebbe poi essere costituito da energia oscura). Sappiamo dell'esistenza del lato oscuro del nostro universo in modo indiretto, per gli effetti gravitazionali che esso esercita sulla materia ordinaria. Ora stiamo cercando di trovare una prova diretta della sua esistenza, cercando di rivelare la sua interazione con la materia ordinaria. Secondo le teorie più accreditate, le particelle di materia oscura sono molto massive ma poco interagenti con la materia ordinaria. Per questa ragione è necessario costruire grandi esperimenti e in ambienti protetti dal rumore di fondo, come i laboratori nazionali del Gran Sasso.

Scritto da 
  • redazione web
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