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Andare sottoterra per studiare l'Universo

Sono stati compiuti i primi passi verso la costruzione di un osservatorio sotterraneo paneuropeo per studiare alcune delle particelle più sfuggenti, i neutrini.

Tecnologie industriali

I neutrini sono tra i più leggeri tra le particelle subatomiche conosciute (circa due dozzine) e raggiungono il nostro pianeta da tutte le direzioni: dai resti del Big Bang con cui l'Universo ha avuto inizio, dalle stelle che esplodono e dal Sole. Essi viaggiano alla velocità della luce e passano attraverso la Terra con quasi nessuna interazione. Dato che non possono essere fermati facilmente, contengono informazioni preziose sui processi che si sono verificati negli angoli più remoti dell'Universo e nel nucleo di stelle. Questo significa che ciò che è inaccessibile ai telescopi capaci di guardare "soltanto" la superficie dei corpi celesti, diventa accessibile ai rivelatori di neutrini. Per aprire una nuova finestra per sondare l'Universo con i neutrini, i fisici avviato il progetto LAGUNA , finanziato dall'UE. Affinché i neutrini non siano confusi con i raggi cosmici (particelle subatomiche che non penetrano la Terra), verrà installato sottoterra un rivelatore molto più grande e più sensibile di quelli attualmente in uso. La prima fase del progetto ha coinvolto lo studio di sette potenziali località preselezionate in Spagna, Francia, Polonia, Romania, Finlandia e Regno Unito. Per ogni sito è stata effettuata una valutazione geologica dettagliata delle caverne sotterranee, per individuare la più adatta ad ospitare strumenti con una massa totale di circa 100 000 - 500 000 tonnellate. Sono stati presi in considerazione tre diversi tipi di rivelatori di neutrini: Memphys, Glacier e Low energy neutrino astronomy (LENA). Al loro centro si trova un enorme serbatoio riempito con tonnellate di liquido, che viene osservato da sensori di luce disposti sulla superficie interna. Il liquido - acqua o argon liquido - agisce come mezzo di rilevazione. Secondo i loro risultati, l'esperimento straordinariamente ambizioso sarà composto da una camera di argon liquido con una massa di circa 20 000 tonnellate, integrata da un rivelatore di ferro magnetizzato. La posizione ideale sarebbe ad una profondità di 1 400 m all'interno della miniera Pyhäsalmi in Finlandia. Per valutare anche le opportunità scientifiche offerte, il progetto LAGUNA ha riunito partner industriali e la comunità scientifica. I fisici hanno sottolineato la necessità di accoppiare il nuovo osservatorio di neutrini con fasci di neutrini dall'Organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) e studiare l'asimmetria materia-antimateria nelle oscillazioni dei neutrini. È già stata avviata la fase successiva del progetto, denominata LAGUNA-LBNO, che affronterà l'ultima sfida per scegliere il rivelatore e il sito finali: determinare il costo totale per la costruzione, la messa in servizio e il funzionamento a lungo termine dell'osservatorio sotterraneo.

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