IceCube: Più vicini alla misurazione delle particelle che potrebbero cambiare la fisica

Nello spazio, quasi alla velocità della luce, i neutrini attraversano il cosmo. Ad essi non importa nemmeno che ci sia un pianeta o una luna in mezzo: queste particelle effimere sono capaci di attraversare tutto. Ma, per la prima volta, un esperimento è riuscito a dimostrare un fatto sorprendente: la capacità della Terra di assorbire queste subparticelle. Perché questa scoperta è così importante?

La Terra può assorbire i neutrini

Il rivelatore IceCube, che si trova al Polo Sud, ha appena annunciato uno dei maggiori progressi sui neutrini negli ultimi tempi: la Terra è in grado di assorbire queste particelle. In particolare, i neutrini ad alta energia, le cui caratteristiche li rendono molto sfuggenti.

“Questo risultato è importante perché si dimostra per la prima volta che i neutrini con energia molto alta può essere assorbita da qualcosa, in questo caso la Terra“, ha dichiarato Doug Cowen, professore di Fisica, Astronomia e Astrofisica presso l’Università di Penn State e uno degli autori dello studio.

Il primo segnale di neutrini ad alta energia nel rivelatore si è verificato nel 2013, ma il mistero sul fatto che qualsiasi tipo di materiale possa effettivamente fermare queste subparticelle non è stato risolto. “Sapevamo che i neutrini a energia più bassa passano attraverso quasi tutto” , ha spiegato Cowen, “ma anche se ci aspettavamo che i neutrini a energia più alta fossero diversi, nessun esperimento era stato in grado di dimostrare che il più energetico potesse essere assorbito“.

Icecube, un rilevatore quasi due chilometri sotto il ghiaccio

Per raggiungere questa conclusione, lo studio si basa su dati provenienti da circa 10.800 interazioni subatomiche raccolte durante un intero anno. I neutrini sono sempre stati tra le particelle più attraenti per i fisici. Questi “piccoli neutroni”, come li chiamava Fermi, non hanno alcuna carica e la loro massa è minuscola, ma esistente, e ciò sembra contraddire il modello elettrodebole della fisica delle particelle.

Infatti, poiché la loro massa è così piccola e priva di carica, sono molto difficili da rilevare poiché non interagiscono con quasi nulla. Sono, letteralmente, come piccoli fantasmi che attraversano lo spazio e tutto ciò che lo plasma senza batter ciglio.

IceCube è un rivelatore di neutrini costituito da 5.160 sensori delle dimensioni di un pallone da basket sepolto quasi duemila metri sotto il ghiaccio estremamente incontaminato nella stazione di Amundsen-Scott, vicino al Polo Sud. Il rilevatore è al suo picco di attività dal 2010. Con questa scoperta hanno dimostrato una cosa: si possono rilevare i neutrini. “I risultati di questo studio sono completamente coerenti con il modello standard di fisica delle particelle“, ha spiegato Cowen. Chiunque cerchi un’esistenza con questo rilevamento e, con esso, la prova che il nostro modello standard è incoerente, ha torto.

Per il momento, i risultati sono solo un approccio a un’incredibile quantità di ulteriori ricerche associate ai neutrini sfuggenti. Non per niente queste particelle sono sempre state sorprendenti e misteriose. E continueranno ad esserlo.