Rilevatore di particelle svela il segreto del ciclo di fusione del Sole

Uno strumento ipersensibile, posizionato in profondità nel sottosuolo italiano, è finalmente riuscito a svolgere il compito quasi impossibile di rilevare i neutrini CNO, minuscole particelle che indicano la presenza di carbonio, azoto e ossigeno, nel nucleo del Sole. Queste particelle poco conosciute rivelano l’ultimo dettaglio ancora sconosciuto del ciclo di fusione che alimenta il Sole e le altre stelle.

Finalmente il mistero del ciclo di fusione del Sole sembra risolto

Nella ricerca, che è apparsa sulla rivista Nature, i ricercatori coinvolti nella collaborazione con Borexino mostrano i primi rilevamenti di questo raro tipo di neutrini, chiamati “particelle fantasma” perché attraversano la maggior parte della materia senza lasciare traccia.

Il rilevamento dei neutrini è opera del rivelatore di Borexino, un enorme esperimento sotterraneo che riguarda l’Italia centrale. Negli Stati Uniti, il progetto multinazionale ha ottenuto il supporto della National Science Foundation attraverso una borsa di studio con la supervisione di Frank Calaprice, professore emerito di Fisica a Princeton, di Andrea Pocar, docente di Fisica alla University of Massachusetts-Amherst e di Bruce Vogelaar, docente di Fisica al Virginia Polytechnical Institute e alla State University.

Il rilevamento delle “particelle fantasma” conferma le previsioni degli anni ’30 secondo le quali parte dell’energia solare ha origine da una catena di reazioni che coinvolgono carbonio, azoto e ossigeno (CNO). Questa reazione produce meno dell’1% dell’energia del Sole, ma si pensa che sia la fonte di energia primaria nelle stelle più grandi. Questo processo rilascia due neutrini – le più leggere particelle elementari conosciute della materia – insieme ad altre particelle subatomiche e a una certa quantità di energia. Anche il più notevole processo di fusione idrogeno-elio rilascia neutrini, ma le loro firme spettrali sono diverse, il che permette agli scienziati di distinguerli.

Il professor Calaprice, uno degli ideatori della ricerca e uno dei principali ricercatori di Borexino, spiega che la conferma della combustione di CNO nel Sole, dove agisce soltanto all’1%, rafforza la fiducia degli scienziati nella possibilità di comprendere il funzionamento delle stelle.

Ph. credits: Collaborazione Borexino