Nuovo rilevatore potrebbe scoprire i misteriosi neutrini sterili in soli 5 anni

Credito: (credito: DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.021803 | Phys. Rev. Lett. 126, 021803 (2021) - Limits on the Existence of sub-MeV Sterile Neutrinos from the Decay of $^{7}\mathrm{Be}$ in Superconducting Quantum Sensors)

Di solito quando pensiamo agli esperimenti messi in piedi per trovare i neutrini si pensa a grossi progetti come quelli relativi ad enormi acceleratori e cose simili. In realtà c’è un tipo di neutrino, il cosiddetto “neutrino sterile” che forse potrebbe essere trovato anche tramite esperimenti su piccola scala come rileva un comunicato pubblicato dall’American Physical Society[1] in relazione ad un nuovo studio a sua volta reso disponibile su Physical Review Letters[2]

Cosa sono i neutrini sterili

Innanzitutto chiariamo un attimo cosa sono i neutrini sterili. I neutrini sterili sono particelle ipotetiche che dovrebbero interagire solo tramite la gravità e con nessun’altra forza tra quelle fondamentali del modello standard. I neutrini sterili si distinguono dai neutrini attivi che invece interagiscono tramite la forza dell’interazione debole.

Il nuovo acceleratore di particelle

Un team di scienziati del Massachusetts Institute of Technology ha progettato un nuovo acceleratore di particelle, con l’aiuto dell’intelligenza artificiale, che dovrebbe essere d’aiuto nel dimostrare l’esistenza dei neutrini sterili. Si tratta di un ciclotrone, dagli stessi scienziati denominato IsoDAR, che potrebbe fornire un livello di corrente del fascio più alto, fino a 10 volte, rispetto ai macchinari simili. E probabilmente la sua caratteristica più importante sta nelle dimensioni, molto più contenute rispetto ai ciclotroni tradizionali. I ricercatori prevedono, infatti, che con questo nuovo strumento i neutrini sterili possano essere individuati in soli cinque anni.[1]

Il raggio potrebbe essere usato anche in medicina

Inoltre l’intenso raggio di questo macchinario potrebbe produrre un livello alto di isotopi radioattivi che potrebbe essere utilizzato per uccidere le cellule cancerose e per scansionare i tumori. Con le dimensioni contenute, uno normale ospedale o anche un laboratorio potrebbe possederne uno proprio.
“Esiste una connessione diretta tra la tecnologia che può essere utilizzata per comprendere il nostro universo e la tecnologia che può essere utilizzata per salvare la vita delle persone”, spiega Loyd Waites, dottorando al MIT ed uno degli autori dello studio.[1]

BeEST

Attualmente uno dei pochi veri macchinari per dare la caccia ai neutrini sterili è il BeEST, come spiega il comunicato, un macchinario molto grande che fa uso di un sensore quantistico ma che possiede un solo rilevatore.
Il BeEST, a differenza degli altri macchinari usati per dare la caccia ai neutrini, li cerca senza analizzare le loro interazioni con la materia normale, una cosa che risolve molta parte dell’enorme lavoro che un dispositivo del genere deve eseguire.

Note e approfondimenti

  1. APS Physics | To Find Sterile Neutrinos, Think Small (IA)
  2. Phys. Rev. Lett. 126, 021803 (2021) – Limits on the Existence of sub-MeV Sterile Neutrinos from the Decay of $^{7}\mathrm{Be}$ in Superconducting Quantum Sensors (IA) (DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.021803)

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