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Prime tracce di neutrini per Dune

Prime tracce di neutrini per Dune

TEST SPERIMENTALI/Dopo due anni di lavoro il prototipo ProtoDune, esperimento per lo studio dei neutrini, ha dato i primi incoraggianti risultati scientifici

Si chiamerà Deep Underground Neutrino Experiment (Dune), che sta per esperimento sotterraneo profondo per neutrini, e promette di essere il più grande rivelatore di neutrini mai costruito al mondo. Il suo prototipo, chiamato ProtoDune, ha appena registrato le sue prime tracce di particelle, scrivendo una nuova e fondamentale pagina nella storia di questo ambizioso progetto internazionale.

L’obiettivo scientifico di Dune è arrivare a svelare i misteri dei neutrini, le particelle più misteriose e sfuggenti dell’Universo. Per fare questo gli scienziati hanno costruito al Cern ProtoDune, un enorme cubo di rivelatori grande come una casa a tre piani. La costruzione ha richiesto due anni di lavoro, e ci sono volute otto settimane per riempire la struttura con più di 700 tonnellate di argon liquido, che deve essere mantenuto a temperature inferiori ai -184 gradi Celsius.

Il rivelatore Dune, che sarà molto più grande del prototipo, verrà ospitato dal Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) negli Stati Uniti e dovrebbe iniziare a raccogliere dati nel 2026. Lo strumento è realizzato per registrare tracce di particelle che transitano nell’argon, che possono provenire da raggi cosmici o da fasci generati dall’acceleratore del Cern. Con i primi test, avvenuti nei giorni scorsi, i ricercatori potranno testare la tecnologia di questo nuovo rivelatore.

«Solo due anni fa abbiamo completato il nuovo edificio al Cern che ospiterà i due rivelatori su larga scala che costituiscono i prototipi del progetto Dune», dichiara Marzio Nessi, responsabile della Neutrino Platform al Cern. «Ora abbiamo il primo rivelatore che acquisisce dati meravigliosi, e il secondo rivelatore, che utilizza un approccio tecnologico diverso rispetto all’argon liquido, che sarà disponibile tra pochi mesi».

La tecnologia che sta testando ProtoDune sarà la stessa sfruttata dal primo dei moduli di cui è costituito Dune, che verrà costruito oltre 1.5 chilometri sotto terra nella Sanford Underground Research Facility in South Dakota. A questo immenso progetto stanno lavorando oltre 1.000 scienziati e ingegneri provenienti da 32 paesi dislocati in cinque continenti diversi.

«Vedere le prime tracce delle particelle è un grande successo per l’intera collaborazione Dune», dice il co-portavoce del progetto Stefan Soldner-Rembold dell’Università di Manchester. «Dune è la più grande collaborazione di scienziati che lavorano nella ricerca sui neutrini, e l’intenzione è quella di creare un esperimento all’avanguardia, che potrebbe cambiare il modo in cui vediamo l’Universo».

Quando i neutrini entrano nei rivelatori e colpiscono i nuclei di argon producono particelle cariche, che lasciano tracce nel liquido e possono essere “fotografate” in tre dimensioni. «Il Cern è orgoglioso del successo della Neutrino Platform ed è entusiasta di essere partner di Dune, insieme a istituzioni e università di tutto il mondo», dichiara Fabiola Giannotti, Direttore Generale del Cern. «Questi primi risultati di ProtoDune sono un ottimo esempio di ciò che può essere raggiunto quando i laboratori di tutto il mondo collaborano tra loro. La ricerca svolta da Dune è complementare a quelle dell’Lhc e di altri esperimenti al Cern; insieme hanno un grande potenziale per rispondere ad alcune delle domande in sospeso della fisica delle particelle».

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