L’esperimento Cuore rafforza la ricerca sul doppio decadimento beta senza neutrini: evento stimato ogni 35 milioni di miliardi di miliardi di anni. Le tecnologie sviluppate potrebbero trovare applicazione anche nello studio della materia oscura e delle onde gravitazionali
ROMA – Un algoritmo capace di filtrare il rumore di fondo ha permesso di affinare le stime su uno dei fenomeni più elusivi della fisica moderna: il doppio decadimento beta senza emissione di neutrini, processo chiave per comprendere la natura del neutrino di Majorana. Secondo i nuovi dati dell’esperimento internazionale Cuore, condotto nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), l’evento potrebbe verificarsi non più di una volta ogni 35 milioni di miliardi di miliardi di anni.
“Una scoperta monumentale”, la definisce Carlo Bucci, responsabile internazionale della collaborazione Cuore, che coinvolge oltre 20 istituzioni. “Dimostrerebbe che i neutrini possono essere le proprie antiparticelle, come ipotizzato da Ettore Majorana. Questo, a sua volta, potrebbe aiutarci a spiegare perché l’universo si è evoluto nella forma che vediamo oggi.”
Il cuore dell’esperimento è costituito da 988 cristalli di diossido di tellurio, raffreddati a temperature prossime allo zero assoluto. Operativo dal 2017, Cuore ha stabilito un primato per la durata con cui è riuscito a mantenere una simile quantità di materiale a temperature così basse. La sensibilità del rivelatore è garantita anche dalla sua collocazione sotto 1.400 metri di roccia e da schermature realizzate con piombo romano, recuperato da un relitto di 2.000 anni fa.
Ma per rilevare segnali così rari, tutto questo non basta. I ricercatori hanno sviluppato un algoritmo in grado di ridurre ulteriormente le interferenze, “un po’ come fanno degli auricolari super-silenziosi”, si legge nella nota. “Le tecniche che abbiamo sviluppato per sottrarre il rumore potrebbero essere utili anche per altri rivelatori sensibili, inclusi quelli che studiano la materia oscura e le onde gravitazionali”, spiega Chiara Brofferio, dell’Università di Milano Bicocca e Infn. “Abbiamo costruito questo apparato per essere un rivelatore di particelle – aggiunge Yury Kolomensky, di Berkeley Lab e Università della California – ma è anche un incredibile sismometro.”
I risultati, pubblicati sulla rivista Science, non rappresentano ancora la prova definitiva del fenomeno, mai osservato finora, ma tracciano un nuovo confine nella ricerca fondamentale, con potenziali ricadute su più fronti della fisica contemporanea.
