È ufficiale: i neutrini quando viaggiano per lunghe distanze cambiano identità. La scoperta di questo nuovo modello fisico, avvalorata dall’esperimento Opera e dal fascio Cern Neutrinos to Gran Sasso (CNGS), potrebbe mettere in discussione il precedente modello standard secondo cui i neutrini non avrebbero massa.
In natura esistono tre tipi, detti «sapori», di neutrini: muonici, elettronici e tau. La possibilità di oscillazione di sapore dei neutrini, cioè la loro trasformazione, venne osservata in maniera sperimentale nel 1998, quando fu mostrato che i neutrini muonici prodotti nelle interazioni di raggi cosmici giungono sulla Terra meno numerosi di quanto atteso. Per verificarne la veridicità è nato così l’esperimento Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus).
Il primo neutrino tau, nato a partire dalla composizione di neutrino muonico, venne confermato nel 2010. Fino a qualche giorno prima del 16 giugno 2015, si era arrivati a quattro certificazioni di neutrini tau, e ora «l’osservazione diretta della transizione da neutrini muonici a tau ha raggiunto per la prima volta la precisione statistica di 5 sigma, il livello richiesto per una scoperta nella fisica delle particelle elementari», ha confermato in un comunicato Giovanni De Lellis, a capo del team internazionale di Opera.
Fino ad ora l’esperimento internazionale Opera coinvolge 140 fisici da 26 Istituti di ricerca in 11 Paesi, e ha visto l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), con sede a L’Aquila, studiare le oscillazioni dei neutrini, inviandoli ad una velocità di 2,4 millisecondi dalla sede del Cern a quella dell’Infn. Il neutrino inizia il suo percorso come muonico e, dopo aver attraversato 730 kilometri sottoterra, raggiunge i Laboratori del Gran Sasso, sotto forma di neutrino tau.
Per la scoperta sono stati utilizzati dei rilevatori «basati sulla tecnologia delle emulsioni nucleari», cioè microscopi totalmente automatici che consentono la scansione delle tracce delle particelle lasciate nelle emulsioni di Opera (Oscillation project with emulsion-tRacking apparatus). «Per l’esperimento sono state prodotte e utilizzate 9 milioni di lastre fotografiche per una superficie totale di 110.000 di metri quadrati», ha precisato lo scienziato di Opera.
«Il risultato ottenuto è stato possibile grazie all’impegno costante di tutti i ricercatori coinvolti nel progetto, all’eccellente prestazione del fascio di neutrini del Cern e al sostegno degli enti finanziatori», ha poi concluso De Lellis. Ora gli scienziati continueranno a studiare i parametri di oscillazione dei neutrini, consapevoli del fatto che gli sviluppi tecnologici dell’esperimento Opera verranno impiegati anche in altri esperimenti, non solo in questo campo.
