Neutrini: Un passo avanti nella comprensione del nostro Universo

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La collaborazione T2K (Tokai to Kamioka) ha pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature uno studio che fornisce indicazioni sempre più stringenti sull'esistenza di una differenza nel comportamento dei neutrini e delle loro antiparticelle, gli antineutrini. I nuovi risultati dimostrano, infatti, che i neutrini oscillano in neutrini di un altro tipo con una probabilità diversa rispetto agli antineutrini. In termini tecnici questo effetto viene chiamato "violazione di CP".
 
Tale asimmetria nelle prime fasi di vita dell'Universo potrebbe spiegare uno dei grandi misteri della scienza: perché nel nostro Universo è presente più materia che antimateria. Comportamenti diversi tra particelle e rispettive antiparticelle sono già state osservate nei quark, ma tali fenomeni da soli non giustificano il prevalere della materia sull'antimateria. T2K ora osserva questo tipo di fenomeno anche tra neutrini e antineutrini aprendo uno spiraglio ad una più profonda comprensione del nostro Universo.
 
Nell'esperimento T2K un fascio di neutrini o antineutrini muonici è prodotto nel complesso di acceleratori denominato J-PARC, presso il villaggio di Tokai, situato sulla costa est del Giappone. Il fascio di neutrini, adeguatamente monitorato da un insieme di rivelatori posti nelle vicinanze del punto di produzione del fascio, viene inviato a 295 km di distanza dove viene intercettato dal gigantesco rivelatore Super-Kamiokande collocato all'interno delle miniere di Kamioka, situato nei pressi della città di Toyama, nelle vicinanze della costa ovest del Giappone. 
 
Il Dipartimento di Fisica "E. Pancini" dell'Università degli Studi di Napoli Federico II e la Sezione INFN di Napoli hanno una lunga tradizione di partecipazione a esperimenti dedicati allo studio delle oscillazioni di neutrino, partendo dagli esperimenti CHORUS al CERN e OPERA ai Laboratori nazionali del Gran Sasso, fino ad arrivare all'esperimento T2K ricoprendo spesso importanti ruoli di responsabilità.
 
Il team napoletano che ha partecipato a questa scoperta, coordinato dalla Dott.ssa Gianfranca De Rosa è composto dal Prof. Vittorio Palladino, dalla Prof.ssa Giuliana Fiorillo, dalla Prof.ssa Giulia Ricciardi, dal Dott. Ciro  Riccio (Assegnista del Dipartimento di Fisica "E. Pancini"), dal Dott. Alan Cosimo Ruggeri (Associato INFN) e da Lucas Nascimento Machado (dottorando del Dipartimento di Fisica "E. Pancini").
 
In particolare, il Dott. Riccio ha contribuito in maniera significativa contribuendo alla analisi dei dati raccolti utilizzando il rivelatore vicino dell'esperimento, dove vengono studiate le proprietà del fascio di neutrini. Il gruppo è inoltre coinvolto alle attività in corso per il nuovo rivelatore Hyper-Kamiokande. Tale rivelatore sarà circa 10 volte più grande del predecessore Super-Kamiokande e proseguirà gli studi di T2K con una precisione sempre migliore che potrebbe definitivamente spiegare l'asimmetria materia-antimateria, nonché rispondere ad alcuni degli interrogativi ancora aperti riguardanti la fisica delle particelle e del cosmo.
 
 
Di seguito, una lista delle coperture mediatiche dove l'articolo pubblicato su Nature ha avuto particolare risonanza:
 
 

 

 

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Data: 16/04/2020