Origine dell’Universo: mistero svelato grazie ai neutrini

neutrino_giapponese

I neutrini possono 'interconvertirsi' spontaneamente da una delle loro tre forme ad un’altra (neutrini muoni, elettroni e tau), e questo potrebbe spiegare perché il Big Bang avrebbe creato in misura diversa materia e antimateria. La notizia arriva dal Giappone, dove un team di ricerca internazionale ha dimostrato che in fascio di neutrini muoni si formavano dei neutrini elettroni, cosa che indica una trasformazione di una parte di particelle nell’altra. La scoperta, che potrebbe avere significative ripercussioni sulle teorie che cercano di spiegare l’origine dell’Universo, è stata compiuta grazie alla realizzazione del potentissimo rivelatore di particelle Super-Kamiokande.

La Teoria del Big Bang è ancora oggi considerata la più attendibile tra tutte quelle proposte come base per capire da dove veniamo, ma non spiega da cosa è nata la materia iniziale. In poche parole spiegherebbe l’espansione dell’Universo, ma non perché si è formata e quindi accumulata materia. Infatti una solida teoria della fisica afferma che si deve sempre ottenere una particella presente in natura dall’inversione della carica o delle coordinate spaziali di un’altra particella esistente. Quindi per ogni particella di materia dovremmo avere una particella di antimateria, cosa che avrebbe dovuto portare all’annullamento del tutto. Invece la materia si è accumulata: perché?

La risposta può risiedere nei neutrini, e questo esperimento ne sembra la dimostrazione pratica. Infatti queste particelle, molto simili agli elettroni ma privi di carica, non risentono della forza elettromagnetica, proprio perché sono neutri, e non sono soggetti nemmeno alla forza di interazione forte, ma solo a quella debole (queste tre, insieme a quella gravitazionale, costituiscono le forze fondamentali della natura). Per quest’ultima forza la legge, nota come ‘simmetria CP’, non vale, per cui non è detto che per ogni neutrino esista l’antineutrino corrispondente.

L’esperimento è stato condotto sparando un fascio di neutrini muoni sotto terra nella regione giapponese del Tokai, a 183 miglia (quasi 300 Km) dal rivelatore, che ha poi segnalato significative quantità di neutrini elettroni. I neutrini si sono dunque interconvertiti: il fenomeno, battezzato ‘oscillazione dei neutrini’, potrebbe essere realmente alla base dell’origine dell’Universo. D’altronde, nonostante la loro massa sia realmente infinitesima (da 100 mila a 1 milione di volte inferiore a quella dell’elettrone), i neutrini costituiscono una parte significativa della massa totale dell’Universo visto il loro numero eccezionalmente alto.

Tuttavia gli studi purtroppo si sono bruscamente interrotti a causa del disastro giapponese dell’11 Marzo. La stessa apparecchiatura ha subito danni, che sono attualmente in fase di riparazione. Pertanto ancora delle conferme dell’esperimento non sono state prodotte e dunque delle conclusioni certe e definitive non possono essere date alla comunità scientifica. La strada comunque sembra essere quella giusta.

Roberta De Carolis

Cerca

Noi raccomandiamo Buono ed Economico