La caccia ai neutrini rivela i segreti del cuore del Sole

• Il contributo degli esperimenti Gallex e Borexino

• Gallex e Borexino: due esperimenti rivoluzionari

Gli esperimenti condotti nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare per oltre 35 anni hanno permesso di svelare i processi che alimentano il Sole, la nostra stella, e che gli permettono di illuminare e riscaldare la Terra. Questi esperimenti, noti come Gallex e Borexino, sono stati celebrati in un convegno organizzato all’Accademia Nazionale dei Lincei, in onore del contributo fondamentale degli scienziati che li hanno ideati e guidati.

Il contributo degli esperimenti Gallex e Borexino

“I risultati ottenuti in questi 35 anni sono incredibili”, ha commentato Giorgio Parisi, Premio Nobel per la Fisica e vicepresidente dell’Accademia. Giovanni Losurdo, membro dell’Infn e dei Lincei, ha aggiunto: “Abbiamo voluto celebrare questi due importanti esperimenti, fondamentali non solo per il contributo scientifico che hanno dato, ma anche per il luogo che li ha ospitati”.

Losurdo ha poi sottolineato il ruolo cruciale svolto dal Gran Sasso e ha annunciato che, dopo lo spegnimento del rivelatore Borexino avvenuto nell’ottobre 2021, si sta facendo spazio per nuovi esperimenti che indagheranno la materia oscura e fenomeni fisici rari per i prossimi 20 anni.

I neutrini sono particelle subatomiche prodotte all’interno del nucleo solare, come risultato delle reazioni di fusione nucleare. Ogni secondo, 594 milioni di tonnellate di idrogeno vengono convertite in elio ed energia, che si manifesta sotto forma di fotoni e neutrini.

Mentre i fotoni vengono rapidamente assorbiti dagli atomi e riemessi in direzioni diverse, i neutrini interagiscono molto poco con la materia e attraversano gli strati successivi al nucleo solare in pochissimi secondi, per poi viaggiare nello spazio e raggiungere la Terra.

“I neutrini sono lo strumento più importante che abbiamo per studiare il nucleo del Sole”, ha spiegato Losurdo. “Ma sono fondamentali anche per un altro motivo: ci permettono di confermare il cosiddetto Modello standard, la teoria fisica che descrive la materia e le forze che agiscono nell’universo. In questo, Gallex e Borexino, insieme ad un altro esperimento chiamato Opera, sono stati decisivi”.

Gallex e Borexino: due esperimenti rivoluzionari

L’esperimento Gallex, attivo tra il 1991 e il 1997, è stato concepito per fornire un’osservazione più accurata del flusso dei neutrini solari. Ha confermato il cosiddetto ‘problema dei neutrini solari’, ovvero la discrepanza tra il numero osservato di neutrini di un certo tipo che giungono sulla Terra e il numero predetto dai modelli teorici. Ora sappiamo che questo problema è dovuto al fenomeno delle ‘oscillazioni’: i neutrini possono cambiare tipologia durante il percorso dal Sole alla Terra, e quindi non vengono rivelati dagli esperimenti che cercano solo un tipo specifico di questa particella.

Borexino, invece, ha iniziato a raccogliere dati nel 2007, con l’obiettivo di studiare i neutrini solari a bassissima energia. Dopo 17 anni di sviluppo, Borexino ha raggiunto risultati scientifici unici e di grandissimo valore, riuscendo a misurare tutte le più importanti reazioni nucleari nel Sole e l’energia prodotta dalla nostra stella nel momento stesso in cui questa viene generata.