Skip to main content

Theory and astrophysical applications of neutrino flavor evolution

Article Category

Article available in the folowing languages:

Nuovi modelli software per la comprensione dei neutrini

I neutrini sono particelle elementari neutre create dalle reazioni nucleari come quelle che avvengono nel nostro Sole e nelle altre stelle. Alcuni ricercatori finanziati dall'UE cercano di far progredire la nostra comprensione dell'interazione dei neutrini nello spazio profondo mediante nuovi modelli matematici e metodi di rilevamento dei segnali.

Economia digitale

I neutrini hanno una lunga storia scientifica. L'esistenza dei neutrini è stata postulata per la prima volta nel 1930 ma è stata dimostrata sperimentalmente solo quasi 25 anni dopo. Dopo breve tempo, gli scienziati hanno dimostrato l'esistenza di più di un tipo di neutrino. A questi "flavour" ("gusti") dei neutrini ci si riferisce oggi come ai neutrini elettronici, neutrini muonici e neutrini tau. Successivamente i ricercatori scoprirono sperimentalmente che il numero di neutrini elettronici che arrivano dal sole era inferiore al numero previsto dalla teoria. La scoperta delle oscillazioni dei neutrini, un fenomeno della meccanica quantistica, ha spiegato questa discrepanza e, sorprendentemente, ha implicato che i neutrini abbiano in effetti una massa. Con la loro piccola massa, i neutrini possono oscillare tra i tre differenti flavour durante il loro viaggio attraverso lo spazio. Il flavour di un neutrino in un dato momento viene previsto matematicamente mediante distribuzioni probabilistiche. Di recente, l'osservazione di numerose anomalie ha suggerito l'esistenza di un nuovo regno dell'astrofisica. I ricercatori europei hanno dato inizio al progetto Neutrino Evolution ("Theory and astrophysical applications of neutrino flavor evolution") per utilizzare le densità probabilistiche (un'equazione cinetica di Boltzmann) per ottenere importanti informazioni sull'effetto delle oscillazioni e l'effetto rifrattivo del medium di background e delle collisioni. Tali informazioni sarebbero importanti per la comprensione di fenomeni astrofisici come le annichilazioni della materia oscura e le emissioni di neutrini provenienti da supernove collassate, portando a teorie sull'universo delle origini. Gli scienziati del progetto Neutrino Evolution hanno sviluppato modelli teorici per lo studio dell'evoluzione dei flavour nei neutrini, sulla base una fisica totalmente nuova. Il software, liberamente disponibile, è attualmente in fase di modifica per ampliarne l'applicabilità. Ulteriore lavoro ha aumentato enormemente la possibilità di rilevare i neutrini nelle annichilazioni della materia oscura nel sole, processo di valore inestimabile per lo sviluppo di modelli sulla materia oscura stessa. Il seguito della ricerca amplia i precedenti esperimenti e tenta di rispondere a nuove domande sollevate dagli sviluppi del progetto. Il finanziamento UE di grandi scienziati farà sì che in un futuro prossimo i misteri dell'universo potranno essere meno incomprensibili.

Scopri altri articoli nello stesso settore di applicazione