I responsabili scientifici dell’esperimento Opera al Gran Sasso hanno annunciato l’esistenza dei neutrini “mutanti”. Nel fascio di neutrini di tipo “mu”, infatti, sono stati rinvenuti cinque neutrini di tipo “tau” – il meno conosciuto – confermando così l’ipotesi, formulata oltre 15 anni fa ma mai provata fino ad oggi – che, quando viaggiano su lunghe distanze attraverso la materia, i neutrini oscillano cambiando “sapore”.
OPERA (acronimo di Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) è un esperimento di fisica delle alte energie progettato per studiare le oscillazioni dei neutrini muonici in neutrini tauonici. È una collaborazione tra il CERN di Ginevra e i Laboratori Nazionali del Gran Sasso e usa il fascio di neutrini CNGS (CERN Neutrinos to Gran Sasso) che viaggia per circa 730 km nel sottosuolo. Il responsabile internazionale dell’esperimento è Giovanni De Lellis, docente di Fisica sperimentale all’Università Federico II e dell’INFN di Napoli.
“L’idea di questo esperimento venne alla fine degli anni novanta quando, osservando i neutrini prodotti dall’interazione dei raggi cosmici con l’atmosfera terrestre, si verificò che i neutrini di tipo mu erano in numero inferiore a quelli attesi, mentre quelli elettronici sembravano non variati apprezzabilmente: da qui l’ipotesi che esistesse una trasmutazione dal sapore mu al sapore tau”, ha spiegato De Lellis.
Essere riusciti a trovare cinque neutrini tau ha consentito agli scienziati di OPERA di ufficializzare la nuova scoperta. La probabilità che il risultato fosse dovuto a fenomeni diversi, infatti, era di uno su 10 milioni; aver osservato nel fascio ben 5 tau, corrisponde alle 5 sigma che si ritengono necessarie per dichiarare l’esistenza di una nuova “scoperta”. L’esperimento ha confermato la correttezza dell’attuale modello dell’oscillazione dei neutrini e, di conseguenza, ha dimostrato che i neutrini sono dotati di massa. Il neutrino, infatti, è una particella subatomica elementare che per lungo tempo ne è stata considerata priva.
In futuro, De Lellis e colleghi hanno già in cantiere un ambizioso progetto per misurare migliaia di neutrini tau con l’esperimento SHiP (Search for Hidden Particles) al CERN. “Si tratterà di produrli artificialmente in modo diretto e non attraverso le oscillazioni: l’idea è di utilizzare fasci di protoni facendoli scontrare con un bersaglio pesante come il molibdeno e il tungsteno”, ha spiegato De Lellis. “Ciò produrrà un fascio di neutrini tau molto copioso che consentirà non solo di studiare queste particelle con grande dettaglio e scoprirne le caratteristiche, ma anche di rivelare l’anti-particella del neutrino tau – l’anti-neutrino tau – mai stata direttamente; e chissà che questo nuovo metodo non ci riservi altre sorprese”.
