A Ontario, due chilometri sotto la superficie, un laboratorio minerario nasconde uno dei segreti più elusivi dell’universo. Qui i ricercatori dell’Università di Oxford hanno catturato un fenomeno che finora esisteva solo nei calcoli teorici. Si tratta di un neutrino solare che interagisce direttamente con un nucleo di carbonio-13. L’esperimento SNO+, ospitato a SNOLAB vicino a Sudbury, sfrutta un gigantesco rivelatore sferico riempito di liquido scintillatore e circondato da migliaia di sensori ottici. Ogni interazione è un evento raro: quando un neutrino riesce a colpire il carbonio-13, genera un lampo di luce quasi impercettibile. Il segnale viene poi seguito dal decadimento dell’azoto-13, che produce un secondo impulso rilevabile dopo circa dieci minuti. Tale sequenza temporale, nota come coincidenza ritardata, permette di distinguere l’evento autentico dai numerosi segnali di fondo.
Novità interessante per la fisica delle particelle: ecco i dettagli
I risultati sono stati pubblicati su Physical Review Letters. Offrendo così alla comunità scientifica nuovi strumenti per esplorare le proprietà fondamentali delle particelle che attraversano il nostro universo quasi inosservate. Nel dettaglio, i neutrini sono tra le particelle più comuni e allo stesso tempo più sfuggenti dell’universo. Provengono dal Sole e da reazioni nucleari, attraversano corpi, pianeti e stelle senza quasi mai interagire. La loro individuazione richiede strumenti sensibili e ambienti protetti dalle interferenze esterne. Motivo per cui SNO+ opera a grande profondità, schermato dalla roccia sovrastante che riduce il rumore dei raggi cosmici.
Tra maggio 2022 e giugno 2023, i dati raccolti hanno rivelato 5,6 eventi compatibili con l’interazione neutrino–carbonio-13. Confermando le previsioni teoriche di circa 4,7 eventi. Un risultato che testimonia la precisione della misura e la rarità del fenomeno. Secondo Tale esperimento segna anche un primato tecnico. Si tratta, infatti, dell’osservazione a più bassa energia mai registrata per un’interazione tra neutrini e carbonio-13. Inoltre, consente la prima misura diretta della sezione d’urto di tale reazione.