Le particelle più sfuggenti e misteriose si trasformano e cambiano identità: un fenomeno non previsto dalle attuali teorie di riferimento della fisica, ma su cui non ci sono ormai più dubbi. I nuovi dati, presentati in un seminario nei Laboratori del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e pubblicati sulla rivista Physical Review Letters, sono in linea con quelli preliminari presentati nel 2015, lo stesso anno in cui la scoperta della trasformazione dei neutrini era stata premiata con il Nobel per la Fisica.
La conferma è arrivata dall'esperimento Opera, che si trova nei Laboratori del Gran Sasso. Qui dal 2008 al 2012 sono arrivati miliardi di miliardi di neutrini 'sparati' dal Cern di Ginevra e hanno attraversato la roccia percorrendo quasi alla velocità della luce i 730 chilometri che separano i due laboratori. All'interno di questo mare di particelle, dieci di esse hanno cambiato identità lungo il percorso, trasformandosi da un tipo ad un altro delle tre famiglie cui appartengono: i neutrini elettronici, muonici e tauonici.
In particolare dieci neutrini muonici sono diventati neutrini tauonici. Osservare questi ultimi è ai limiti del possibile, considerando che la loro 'apparizione' dura meno di un millesimo di miliardesimo di secondo. Una nuova tecnica ha permesso finalmente di riconoscerne la presenza, fornendo così "la prova conclusiva", ha detto all'ANSA il fisico Giovanni De Lellis, dell'università Federico II di Napoli e coordinatore dell'esperimento Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). "I risultati sono stati migliori rispetto alle aspettative", ha osservato De Lellis, e indicano in modo "inequivocabile" che la trasformazione è avvenuta.
Questo fenomeno, ha detto ancora, "non potrebbe avvenire se i neutrini non avessero una massa". Adesso la sfida "è capire il meccanismo per il quale queste particelle hanno una massa", ha aggiunto. Quello previsto dalla teoria attuale, basato sul ruolo del bosone di Higgs, "non riesce infatti a spiegare perché i neutrini abbiano una massa così piccola", ossia un milione di volte inferiore a quella dell'elettrone.
E' quindi necessaria una spiegazione diversa, che "richiederà anni di lavoro": significherà, ha concluso, "elaborare un modello più ampio, che estenda il Modello Standard".
Aver dimostrato il fenomeno dell'oscillazione dei neutrini non è solo un traguardo teorico: alcune ricadute delle tecniche di analisi messe a punto in questa lunga ricerca potrebbero essere importanti per la medicina. Ad esempio le pellicole fotografiche ultrasensibili elaborate per catturare le particelle 'fantasma' potranno essere utilizzate per capire che cosa fanno alcune particelle, come i protoni, quando penetrano nei tessuti umani, come accade nell'adroterapia per la cura dei tumori. "Stiamo cercando di caratterizzare al meglio che cosa fa un protone quando entra nei tessuti umani per migliorare il trattamento".
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