Misurato sotto il Gran Sasso il processo più raro dell’universo

Misurato il processo più raro dell’universo: avviene all’incirca una volta ogni mille miliardi di vite del cosmo. Nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (Lngs) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) l’esperimento Xenon1T, a caccia della materia oscura, ha misurato per la prima volta direttamente il processo di decadimento più raro mai osservato, quello dello xenon-124. Il risultato si è guadagnato la copertina della rivista Nature e apre la strada allo studio di altri processi rari che riguardano i neutrini.

“Si tratta di una misura inattesa ottenuta, come spesso accade nella scienza, mentre stavamo cercando altro, la materia oscura che dà forma a circa un quarto del cosmo”, ha spiegato all’ANSA il fisico Marco Selvi, responsabile nazionale Infn dell’esperimento. Questo risultato potrà fornire informazioni preziose sulla struttura dei nuclei, utili, ha chiarito Selvi, “nello studio di altri processi ancora più rari, come il cosiddetto decadimento doppio-beta senza neutrini, che ci dirà se il neutrino si comporta come la sua antiparticella, come aveva previsto Ettore Majorana quasi un secolo fa”. Un risultato quello odierno, ha aggiunto il fisico, che “permette di allargare il nostro campo di indagine, e aiutarci a esplorare il mondo dei neutrini, dalla loro natura alla loro massa, particelle importanti per l’evoluzione dell’universo”, ha chiarito.

Il raro processo osservato dai fisici dei Lngs si chiama doppia cattura elettronica. Un fenomeno, spiegano gli esperti di Xenon1T coordinati da Elena Aprile della Columbia University di New York, in cui lo xenon-124 si trasforma in tellurio-124. In pratica, ha rilevato Selvi, “due protoni di un nucleo di xenon catturano due elettroni della nuvola circostante, trasformandosi in due neutroni con l’emissione di due neutrini e di una quota fissa di energia, pari a 64.000 elettronvolt”, l’unità di misura dell’energia delle particelle.

“Il risultato - ha aggiunto Selvi - dimostra la grande sensibilità di Xenon1T, che lavora in condizioni di purezza record, riducendo al minimo la radioattività ambientale. Questo traguardo di oggi - ha concluso Selvi - ci dice che siamo sulla strada giusta. E ci fa ben sperare per la futura caccia alle particelle di materia oscura con il fratello maggiore di Xenon1T, che sarà pronto alla fine del 2019 e lavorerà con una sensibilità 10 volte maggiore”.