Progetto Icarus: i misteri della materia oscura
Creato Martedì, 17 Maggio 2011 11:14 Scritto da Roberta De Carolis
Voleva volare in alto e raggiungere i confini del cielo, ma fu respinto dal Sole, il quale sciolse la cera che teneva unite le sue ali: era Icarus, il leggendario figlio di Dedalus, che, nonostante gli avvertimenti del padre, per la sua imprudenza perse la vita annegando nel mare Egeo. Oggi a lui è intitolato un ambizioso progetto guidato da Carlo Rubbia, premio Nobel per la fisica 1984, che ha come fine catturare ed analizzare i neutrini, particelle estremamente più piccole degli elettroni, privi di carica, che potrebbero rivelare i misteri dell’universo, facendoci volare più in alto del figlio di Dedalus.
Il progetto, che si svolgerà nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, presso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), permetterà di studiare, come afferma lo stesso Rubbia, “in modo innovativo ed originale le interazioni dovute ai neutrini, queste straordinarie particelle di fondamentale importanza per la conoscenza dell'Universo. I neutrini -prosegue lo scienziato- potrebbero essere la causa principale dell'esistenza della materia oscura, una delle più grandi scoperte degli ultimi anni”.
L’esistenza dei neutrini è stata postulata da Wolfgang Pauli nel 1934, ma essi furono scoperti solo nel 1956 da Clyde Cowan e Fred Reines. Oggi sono i principali candidati ad essere eletti costituenti primi della materia oscura calda, ovvero quella parte di materia oscura dell’universo (materia mai rivelata in modo diretto, ma della quale sono stati osservati effetti gravitazionali) che viaggia a velocità relativistiche, ovvero prossime a quella della luce.
“Ogni secondo, di giorno come di notte, senza rendercene conto, siamo attraversati su ogni centimetro quadrato da ben 65 miliardi di neutrini solari, ad una velocità vicina a quella della luce –spiega Rubbia- La maggioranza di questi neutrini proviene dal Sole e attraversa quasi senza effetti sia il Sole che la nostra Terra perdendosi nell'immensità del fondo cosmico. […]Per comprendere l'immensità dell'Universo che ci circonda, basti pensare che all'incirca ogni secondo una nuova supernova (stadio finale dell’evoluzione di stelle massicce, N.d.R.) esplode, trasformandosi in neutrini, da qualche parte dell'universo!”. Per questo fisici e astronomi sono convinti dell’importanza di queste particelle, che potrebbero realmente rivelarci i segreti del mistero che avvolge l’universo, vista la loro massiccia presenza nello spazio.
Icarus è dunque un rivelatore di neutrini, il più grande mai costruito ad argon liquido, ed è in grado di catturare i neutrini sfruttando la grande differenza di massa che c’è tra questi e i nuclei di argon, i quali funzionano da muro per le particelle, fermandone la corsa. L’apparecchiatura è in grado di registrare gli eventi di impatto, ovvero i momenti in cui un neutrino incontra il rivelatore, e di fornire immagini ad alta risoluzione di tali eventi. Non solo: le interazioni tra le particelle producono a loro volta altre particelle, e Icarus è in grado di misurarne le proprietà fisiche. Questo unisce alla semplice cattura dei neutrini lo studio di quello che sono in grado di fare, allo scopo un giorno di ricostruire cosa è realmente avvenuto all’inizio dell’universo.
Roberta De Carolis