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Neutrini ‘sterili’. O forse no

I neutrini non hanno carica e hanno masse ultra-piccole, almeno un milione di volte più piccole della massa dell’elettrone, che è la particella più leggera fra quelle note.   Interagiscono solo tramite interazione debole con la materia, per cui volano praticamente indisturbati e sono necessari mega-rivelatori per catturarli. Esistono in tre ‘sapori’, e oscillano continuamente fra i  tipi elettronico-muonico-tauonico. Recenti indagini cosmologiche hanno cercato di spiegare  un disaccordo, o disequilibrio, fra la radiazione cosmica di fondo e lo ‘spread’ dei raggruppamenti di galassie sparse nell’universo. Una possibile spiegazione fa entrare in scena, oltre alla materia oscura, anche un quarto tipo di neutrino, detto ‘sterile’, dato che non ha nessuna interazione con nessuna particella nota.

Studiando le reazioni dei neutrini noti al Gran Sasso, gli esperti di fisica delle particelle hanno a loro volta riscontrato delle anomalie, che si ritiene possano essere spiegate grazie appunto ai neutrini sterili. Che si mescolerebbero con i tre noti, provocando con la loro intrusione, le anomalie registrate.

Infine altre anomalie sono state evidenziate nel numero dei neutrini catturati dai rivelatori posti vicino ai reattori nucleari, che risultano essere meno di quanto previsto. Di qui l’idea di utilizzare sorgenti radioattive, note emettitrici di neutrini, e di studiare a fondo il gioco delle oscillazioni , a breve distanza, utilizzando allo scopo le possibilità offerte dai super-rivelatori del Gran Sasso. Così commenta Marco Giammarchi: ‘Il dibattito sul neutrino sterile è ancora aperto e la recente misura dello spettro dei reattori nucleari ( più altre evidenze minori) tiene aperta la possibilità che un neutrino sterile ci sia. E se ci fosse, avrebbe proprio  gli effetti cosmologici di cui si parla, non enormi, ma neanche trascurabili. Un vasto programma sperimentale è in costruzione al Gran Sasso proprio per questo studio. Si tratta di SOX , da Short Distance Neutrino Oscillations with BoreXino. In un certo senso è la nuova fase di Borexino, dopo i risultati ottenuti con i geo-neutrini  e soprattutto con i neutrini solari.’

Lanfranco Belloni

Per saperne di più:

Phys. Rev. Lett. 1

Phys. Rev. Lett. 2

Sito INFN

 

28 marzo 2014
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