Una miniera d’oro abbandonata negli Stati Uniti, vicino a Deadwood, nel South Dakota, sarà la sede del più grande esperimenti scientifico del mondo.
Mille scienziati da tutto il mondo stanno progettando e mettendo in opera un gigantesco esperimento, battezzato Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), per studiare quelle particelle che finora nessuno è riuscito a misurare ma che costituiscono la maggior parte dell’universo: i neutrini.
In tal modo, ci si avvicinerà alla comprensione delle origini della materia e al completamento del modello scientifico di come funziona l’universo. I fisici delle particelle sono affascinati dai neutrini, una classe di particelle fondamentali, a causa delle loro proprietà insolite, che sono direttamente collegate a fenomeni che potrebbero spiegare la struttura dell’universo. I neutrini sono dappertutto, ma sono estremamente difficili da individuare dal momento che non hanno quasi nessuna massa, non hanno carica e raramente interagiscono con altre particelle.
Per avere un’idea di quante sono queste particelle, basti pensare che, ogni secondo, circa 100 miliardi di neutrini passano attraverso le punta delle nostre dita, per continuare il loro viaggio attraversando la Terra da parte a parte senza lasciare alcuna traccia. Provengono in gran parte dalle reazioni nucleari che avvengono sul Sole, ma anche dai raggi cosmici che colpiscono l’atmosfera e dalle esplosioni delle stelle.
Ma la cosa interessante è che sono stati prodotti in grandi quantità anche subito dopo la nascita dell’universo, cosa che, studiando anche la loro controparte, gli anti-neutrini, renderebbe possibile capire cosa è successo all’inizio dell’universo e perché ha prevalso la materia sull’antimateria.
Ecco, in estrema sintesi, a cosa servirà il DUNE.
Verranno sparati fasci di neutrini dal Fermi National Accelerator Laboratory, situato in Illinois (Stati Uniti), che seguendo una traiettoria sotterranea di 1.300 chilometri arriveranno al Sanford Underground Research Facility, in South Dakota, dentro la miniera d’oro abbandonata.
Il DUNE utilizzerà quattro grandi serbatoi, ciascuno contenente 10.000 tonnellate di argon liquido ad una temperatura di -186 ℃, grazie ai quali sarà possibile rilevare i neutrini con una precisione molto maggiore rispetto ai precedenti esperimenti.
Gli scienziati riusciranno a fornire finalmente una risposta circa la massa dei neutrini, talmente piccoli da non essere probabilmente stati creati dal bosone di Higgs, come la maggior parte delle altre particelle elementari. Inoltre, potranno spiegare il motivo per cui, nell’universo, c’è così tanta più materia che antimateria.
I primi risultati sono attesi per il 2024 e si pensa che, nel giro di qualche anno, avremo una risposta ad alcuni tra i più grandi misteri dell’universo.
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