Sensori a forma di palla nei mari rileveranno neutrini dal cosmo

Uno dei sensori costruiti nel contesto del progetto KM3NET

Sono già 126 le sfere di vetro, delle dimensioni della palla di calcio, ancorate al fondo del mare e ritenute tese da appositi galleggianti per cercare segnali della materia oscura nel cosmo. Questi piccoli globi saranno tenuti fermi a varie decine o centinaia di metri di distanza dallo stesso fondale marino al largo della Francia e dell’Italia nel contesto del progetto Cubic Kilometer Neutrino Telescope (KM3NeT).
Si spera, infatti, che questi sensori possano rilevare quindi che nessuno il loro bersaglio principale, i neutrini, particelle fondamentali senza carica elettrica e praticamente senza massa.

Non interagendo sostanzialmente quasi con nulla, i neutrini non vengono deviati dai campi magnetici presenti nello spazio intergalattico. Ciò fa di loro dei “messaggieri unici”, come le chiama Walter Winter, astrofisico esperto di neutrini del centro di ricerca German Electron Synchrotron (DESY), tuttavia non coinvolto nel progetto KM3NeT.
Proprio per il fatto che interagiscono poco o niente, i neutrini sono da sempre considerati come il primo sospettato per quanto riguarda gli elementi costitutivi base della stessa materia oscura.

In questo senso, le grosse masse d’acqua presenti intorno ai sensori possono trasformarsi in una lente gigante. Quando il progetto sarà completato, più di 6000 sfere, ognuna delle quali conterrà 31 rilevatori molto sensibili denominati tubi fotomoltiplicatori, cercheranno, se saremo fortunati, di intercettare uno o due neutrini su un milione.
Si tratta dei pochissimi neutrini che tenderanno a reagire con i quark nel nucleo dell’idrogeno o dell’ossigeno, elementi a loro volta costitutivi dell’acqua del mare, come spiega Paschal Coyle del Marsiglia Particle Physics Center, uno dei responsabili del progetto: “Poiché i neutrini cosmici possiedono un’energia molto elevata, il risultato di tali interazioni è il rilascio di una particella carica che viaggia molto velocemente”.

Una volta intercettati, gli scienziati saranno in grado di calcolare il livello di energia e la direzione degli stessi neutrini utilizzando la cosiddetta radiazione di Cherenkov raccolta dagli stessi sensori sottomarini.
“KM3NeT è unico, specialmente nell’osservare il cielo [dell’emisfero meridionale] con risoluzioni direzionali ed energetiche senza precedenti, abbinate alle sue enormi dimensioni”, spiega ancora Winter.

Mentre i sensori al largo della Francia, la cui rete sarà completato nel 2024 dovranno rilevare neutrini a bassa energia generata dai raggi cosmici che interagiscono con l’atmosfera della Terra, quelli al largo dell’Italia, da completare entro il 2026, si concentreranno sui neutrini risultanti dalle supernove provocate da quelli che possono essere considerati come gli atti finali di lontane stelle.
La cosa più sorprendente è che questi sensori non sono rivolti verso l’alto ma verso il basso: la Terra stessa, infatti, funzionerà da “filtro” per bloccare le numerose particelle provenienti dai raggi cosmici che bombardano di continuo il nostro pianeta. I neutrini sono le uniche particelle che possono attraversare senza problemi un intero pianeta come la Terra senza interagire.

Articoli correlati

Condividi questo articolo

Dati articolo

Resta aggiornato su Facebook