Così ci attraversano i neutrini

Sono gli orfani dell'Universo. Al momento del Big Bang, mentre gli altri componenti della materia si sono legati insieme per l'eternità, loro sono rimasti disaccoppiati e da allora viaggiano in solitario, senza interagire mai (o quasi) con i loro simili. Parliamo dei neutrini, particelle elementari dalla massa infinitesimale (migliaia di volte inferiore a quella dell'elettrone), privi di carica elettrica, ma presenti in grandi quantità nel cosmo: in un centimetro cubo ce ne sono circa 300.
Per quanto anonimo, il loro vagare senza meta non è privo di interesse per la scienza, che ha saputo prestare loro orecchio: i neutrini, infatti, si sono rivelati straordinari messaggeri in grado di comunicare numerose informazioni su molti dei fenomeni astronomici di cui non conosciamo bene i meccanismi. Tra i centri più qualificati nello studio di queste particelle ci sono i laboratori dell' Istituto nazionale di fisica nucleare al Gran Sasso, dove sono stati presentati i risultati di un esperimento rivolto all'«ascolto» dei neutrini di bassissima energia (inferiore a un 1 Mev) che rappresentano il 90% di quelli provenienti dal centro del Sole.
«Queste particelle sono prodotte dalle reazioni nucleari che avvengono nel cuore della stella, così come i fotoni - spiega Gianpaolo Bellini, responsabile scientifico del progetto -. Ma, mentre questi ultimi impiegano 100 mila anni per passare dal centro alla superficie, subendo interazioni che ne alterano il contenuto, i neutrini sbucano fuori in 2-3 secondi e sono in grado di mantenere intatte le informazioni sui processi che li hanno generati». Dunque, questi microscopici pezzetti di materia sono come una sonda in grado di penetrare in profondità e di portare fino a noi notizie sul funzionamento del Sole. Così, quando la stellamadre comincerà a esaurire il combustibile che la fa brillare (un evento previsto tra miliardi di anni), osservando l'emissione dei neutrini, potremmo accorgercene immediatamente.
Una massa quasi nulla, dunque, permette a queste particelle di attraversare pianeti, stelle e qualunque aggregato di materia. Anche voi lettori: in questo momento, mentre leggete, miliardi di neutrini provenienti dal Sole entrano ed escono indisturbati dal vostro corpo. Se da un lato questa caratteristica li rende interessanti, dall'altro complica il rilevamento. Per «acchiapparne» qualcuno, infatti, occorrono grandi apparati sotterranei, come quelli dei laboratori Infn del Gran Sasso, dove i raggi provenienti dal cosmo sono schermati e la radioattività ambientale è stata limitata. «Oggi Borexino è l'unico strumento in grado di registrare i neutrini di bassissima energia e ha abbassato di 10 volte la soglia precedentemente toccata in analoghi progetti in Canada e Giappone. Ciononostante, in un giorno riesce a rilevarne solo una cinquantina».
L'esperimento è attivo dal 2007 e lo rimarrà fino al 2016. «Vista l'evanescenza di queste particelle, occorrono tempi lunghi", prosegue Bellini. Ma sono già stati raggiunti importanti risultati: «Sappiamo che i neutrini di bassa energia cambiano in parte identità attraversando la materia solare, secondo la cosiddetta “oscillazione”, un fenomeno di “nuova fisica” non previsto dal Modello Standard, di cui restano da chiarire ancora diversi aspetti - conclude -. Inoltre, abbiamo appurato che l'attraversamento della Terra, al contrario di quanto avviene per il Sole, non influenza l'identità del neutrino».

La Stampa Tuttoscienze 20.4.11