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IceCube: completato il più grande osservatorio di neutrini

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È stata completata la costruzione del più grande rivelatore al mondo di neutrini, ossia delle particelle più abbondanti e inafferrabili dell’Universo, con l’installazione della stringa finale di sensori ottici del Neutrino IceCube Observatory, il telescopio che affonda nel ghiaccio antartico per 2,5 chilometri di profondità.

Frutto di una collaborazione internazionale guidata dagli Stati Uniti che riunisce 46 istituzioni di 9 Paesi – Usa, Giappone, Canada, Nuova Zelanda, Svizzera, Svezia, Germania, Belgio e Gran Bretagna – IceCube comprende 5.160 sensori ottici disposti all’interno di un chilometro cubo di ghiaccio.

Il loro compito è riuscire a intercettare i neutrini carichi di energia sprigionati da eventi cosmici violenti come l’esplosione di supernovae e lampi gamma. Afferrare queste particelle è particolarmente difficile perché sono elettricamente neutre e non interagiscono con la materia, ma riuscire a catturarle e studiare il loro comportamento potrebbe aiutare a spiegare processi come quelli che portano alla morte delle stelle.

La rivelazione dei neutrini sarà possibile poiché quando essi interagiscono con i nuclei degli atomi di ossigeno nel ghiaccio, si trasformano in particelle cariche, chiamate muoni, che procedono nella stessa direzione. Dato che i muoni si muovono più velocemente rispetto alla luce che si muove nel ghiaccio, essi possono produrre una onda d’urto che si rivela come radiazione Cherenkov di colore blu, visibile dai fotorivelatori del telescopio.

Le potenzialità di IceCube riguardano anche lo studio della materia oscura, la componente invisibile dell’universo: sarebbe in grado di rivelare le WIMPs, particelle che trasportano l’interazione debole e che secondo alcuni modelli sono prodotte nel nucleo del Sole.

Il progetto, del valore di 270 milioni di dollari, è imponente e ha richiesto cinque anni di lavoro per la realizzazione materiale dell’osservatorio. Usando acqua calda, dal 2005 a oggi i ricercatori hanno scavato 86 fori per immergervi altrettanti cavi. Poi hanno aspettato che il ghiaccio si ricompattasse fissando per sempre i rivelatori in profondità. Complessivamente sarà monitorato dall’osservatorio un chilometro cubo di Antartide, in attesa della “scintilla giusta”.

di O.O.

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