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Nanostelle accese in laboratorio

Per simulare le reazioni che avvengono negli astri

14 novembre, 08:25
Rappresentazione grafica delle fasi della fusione nel nucleo di una stella la cui massa è almeno 8 volte quella del Sole, fino alla trasformazione in un buco nero (fonte:NASA - Nicolle Rager Fuller/NSF) Rappresentazione grafica delle fasi della fusione nel nucleo di una stella la cui massa è almeno 8 volte quella del Sole, fino alla trasformazione in un buco nero (fonte:NASA - Nicolle Rager Fuller/NSF)

Bruciano a centinaia di milioni di gradi per simulare le reazioni che avvengono nel Sole e nelle stelle piu' grandi: sono le nanostelle, veri e proprio astri in miniatura, generati presso il laboratorio Circe della Seconda universita' di Napoli. L'obiettivo e' ''scoprire come funzionano il cuore del Sole e il nucleo degli astri piu' grandi, destinati a morire come supernovae'', spiega Lucio Gialanella, della seconda universita' di Napoli e dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). Gialanella e' responsabile dell'esperimento Erna (Europeon Recoil separator for Nuclear Astrophysics), installato presso l'acceleratore Tandem del Circe a Caserta.
Costato quasi 3 milioni, finanziati per il 50% dall'Infn e per il 50% dall'ente tedesco che finanzia la ricerca (Dfg), l'esperimento  Erna e' il cuore dei test perche' e' al suo interno che avvengono le reazioni nucleari. Installato inizialmente in Germania, presso l'universita' della Ruhr, l'apparato e' stato trasferito nel 2010 presso il Circe. ''E' l'unico apparato di questo tipo in Europa e grazie ad esso - sottolinea Gialanella - il nostro laboratorio e' stato incluso nella lista delle strutture della Europe Science Foundation''.

 

Negli esperimenti, prosegue Gialanella ''si produce una fusione nucleare, ma la differenza, con le stelle e' la scala molto piu' piccola: nel nostro caso avviene una reazione all'ora, mentre nel Sole avvengono miliardi di miliardi di reazioni al secondo''. Per simulare, ad esempio, che cosa avviene nel Sole si dirige un fascio di berillio 7 verso un bersaglio costituito da idrogeno e si produce boro 8. ''E' una reazione molto importante - rileva - perche' si producono anche neutrini come quelli generati nel cuore del Sole e che raggiungono la Terra''. Se si conosce il numero totale di queste particelle emesse dal Sole, prosegue  il ricercatore, ''i neutrini possono essere utilizzati come 'sonde' per comprendere come funziona il nucleo della nostra stella. Questo dato da' infatti informazioni sulla temperatura del nucleo solare''.

 

Grazie agli esperimenti in corso al Circ, aggiunge Gialanella, ''stiamo determinando i dettagli del numero di neutrini che partono dal Sole in direzione della Terra: che sono circa il doppio di quelli rivelati sul nostro pianeta. Nel viaggio dal Sole alla Terra, infatti, molte di queste particelle si trasformano'', cambiano cioe' identita', trasformandosi da un tipo di neutrino in un altro per il fenomeno chiamato ''oscillazione del neutrino''.
 Per studiare le reazioni che avvengono nelle stelle piu' grandi del Sole, a partire da 5 masse solari, si conducono esperimenti con carbonio ed elio. In questo caso ''si studia una reazione importantissima, che determina tutta la quantita' di carbonio e ossigeno presente nell'universo''. Inoltre, il rapporto di ossigeno e carbonio nelle stelle che hanno una massa superiore a 8 masse solari ''ci dice - conclude l'esperto - in che modo morira' una stella: come avverra' l'esplosione e se si trasformera' in una stella di neutroni oppure in un buco nero''.
 

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