Il più grande rilevatore di neutrini al mondo, il Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) in Cina, ha pubblicato i suoi primi risultati, ottenendo le misurazioni più precise delle proprietà dei neutrini fino ad oggi. Dopo soli 59 giorni di funzionamento, JUNO ha superato mezzo secolo di ricerca precedente, restringendo i parametri chiave che governano queste particelle sfuggenti con una precisione senza precedenti.
La natura spettrale dei neutrini
I neutrini sono notoriamente difficili da studiare; trilioni attraversano il corpo umano ogni secondo senza interagire. Queste “particelle fantasma” hanno una massa minuscola e raramente lasciano traccia quando passano attraverso i rilevatori, rendendole una delle entità subatomiche più difficili da osservare. Tuttavia, i fisici sono fortemente interessati a loro perché contengono indizi sulla fisica che vanno oltre il Modello Standard, la nostra migliore descrizione attuale degli elementi costitutivi dell’universo.
Oscillazioni dei neutrini: una crepa nel modello standard
Il Modello Standard prevedeva che i neutrini sarebbero stati privi di massa, ma gli esperimenti hanno dimostrato il contrario. I neutrini oscillano tra tre “sapori” – elettrone, muone e tau – cambiando costantemente identità mentre viaggiano. Questo fenomeno di oscillazione, confermato dal Premio Nobel per la Fisica 2015, rivela una proprietà non considerata dal Modello Standard.
“I neutrini sono l’unica particella per la quale esiste una proprietà che il Modello Standard non prevede”, dice Gioacchino Ranucci, vice portavoce di JUNO. “Quindi i neutrini sono l’unico portale verso la fisica oltre il Modello Standard.”
JUNO: un enorme passo avanti nel rilevamento
JUNO opera in profondità nel sottosuolo, dove la crosta terrestre lo protegge dalle particelle interferenti. Il rilevatore stesso è una sfera larga 35 metri riempita con 20.000 tonnellate di scintillatore liquido, progettato per lampeggiare quando un neutrino interagisce con esso. I sensori attorno al serbatoio individuano questi lampi, consentendo ai fisici di analizzare le particelle sfuggenti. La scala di JUNO è ciò che lo distingue; contiene 20 volte più scintillatore di qualsiasi esperimento precedente, aumentando notevolmente la sua sensibilità.
Qual è il prossimo passo? La caccia alla nuova fisica
I primi risultati di JUNO confermano le sue capacità e segnalano il potenziale per scoperte rivoluzionarie. I ricercatori mirano a perfezionare ulteriormente le misurazioni dei parametri di oscillazione dei neutrini e, infine, a risolvere i misteri di lunga data della fisica. Questi includono l’ordinamento degli stati di massa dei neutrini, che potenzialmente spiegano lo squilibrio tra materia e antimateria nell’universo.
La precisione offerta da JUNO potrebbe ridefinire la nostra comprensione della fisica fondamentale. Man mano che i ricercatori raccolgono più dati, queste particelle spettrali potrebbero finalmente rivelare i segreti nascosti oltre il Modello Standard, mettendo a fuoco l’universo.
