ROMA – Icarus ha ‘spiccato il volo’: il 29 marzo presso i Laboratori Nazionali Infn del Gran Sasso l’esperimento progettato dal fisico italiano premio Nobel Carlo Rubbia è stato inaugurato. Icarus, acronimo di Imaging Cosmic and Rare Underground Signals, offrirà alla scienza un nuovo e originale metodo di studio delle interazioni dovute ai neutrini, particelle che pervadono l’universo e che potrebbero essere la principale causa di presenza di materia oscura nell’universo.
Il neutrino è una particella elementare avente una massa talmente piccola da essere a lungo considerata nulla dai fisici. Ipotizzato de Enrico Fermi nel 1934 queste particelle si muovono alla velocità della luce e 65 miliardi di neutrini solari per centimetro quadrato ci attraversano giorno e notte senza che ce ne rendiamo conto. Sono principalmente prodotti dalle reazioni nucleari che avvengono all’interno delle stelle, e del vicino Sole nel nostro caso, ma la loro emissione può essere collegata anche ai raggi cosmici ed ai reattori nucleari.
L’apparato sperimentale è il più grande mai realizzato al mondo ed è collocato sotto 1400 metri di roccia del Gran Sasso, in Abruzzo, è costituito da due contenitori di argon liquido lunghi 20 metri e di altezza e larghezza di 3 metri che vengono bersagliati da fasci di neutrini prodotti al Cern di Ginevra, e che viaggiano per 700 chilometri attraversando la crosta terrestre. Delle decine di miliardi di particelle solo 10 o 20 interagiscono con l’argon, producendo particelle che lasciano una traccia rivelabile in tempo reale e che permette lo studio delle caratteristiche fisiche del fenomeno.
L’obiettivo di Icarus è quello di studiare il fenomeno di oscillazione del neutrino: in natura esistono tre tipi differenti di neutrini, ognuno associato ad un leptone, famiglia di particelle elementari a cui appartengono gli elettroni ed i più pesanti muoni e tauoni. La particolarità di questa particella è quella di oscillare spontaneamente tra un tipo e l’altro, ad esempio un neutrino elettronico può diventare muonico e viceversa.
Il presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Roberto Petronzio ha spiegato che “niente può sostituire l’osservazione diretta degli eventi, dove è possibile. Icarus in questo senso è un rivelatore che, per così dire, scatta delle foto ai neutrini con un livello altissimo di visualizzazione elettronica. In qualche modo è una versione ultramoderna delle prime camere a bolle, quelle che servivano per studiare i raggi cosmici”.
Icarus rappresenta dunque uno strumento promettente, che attraverso lo studio dei neutrini permetterà anche di ottenere evidenze sperimentali della materia oscura, di cui si pensa il neutrino ‘sterile’ sia la particella costituente. Infatti la materia adronica, quella di cui siamo costituiti e che è osservabile nell’universo, ne compone solo il 5 per cento, mentre il restante 95 per cento di massa stimata esistente nel cosmo, ad oggi invisibile e sconosciuta è costituita appunto dalla materia oscura.
“L’universo è ancora tutto da scoprire, e grazie al progetto Icarus penetreremo più a fondo i segreti della materia oscura”, ha osservato Rubbia, che ha inoltre espresso l’importanza dello sviluppo e della realizzazione di strumenti sempre più potenti e tecnologicamente avanzati per l’indagine scientifica. Un moderno ‘Icarus’ che si eleva sfidando i segreti celati del cosmo e della materia, la cui ambizione promette risposte importanti per il mondo della fisica e della cosmologia.