Esperimento Borexino “vede” per la prima volta i neutrini solari CNO

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    Esperimento Borexino “vede” per la prima volta i neutrini solari CNO –

    Un risultato che gli è valsa la copertina su Nature: la collaborazione scientifica Borexino, esperimento ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN, ha appena annunciato la prima rivelazione in assoluto dei neutrini prodotti nel Sole dal ciclo CNO (carbonio-azoto-ossigeno), presenti nel Sole per l’1%: un risultato sperimentale di valore storico, che completa un capitolo della fisica iniziato negli anni ’30 del secolo scorso.

    L’implicazione di questa nuova misura per la comprensione dei meccanismi stellari è enorme: infatti, poiché il ciclo CNO è preponderante nelle stelle più massicce del Sole, con questa osservazione Borexino ha raggiunto l’evidenza sperimentale di quello che di fatto è il canale dominante nell’universo per la combustione dell’idrogeno.

    “Ora abbiamo finalmente la prima fondamentale conferma sperimentale di come brillino le stelle più pesanti del Sole”, sottolinea Gianpaolo Bellini, professore dell’Università di Milano e ricercatore INFN, uno dei padri fondatori di Borexino, e che ha guidato il gruppo di ricercatori e tecnici dell’Università Statale e della sezione INFN di Milano che esattamente 30 anni fa dava avvio al concepimento dell’esperimento.

    “Questo è il culmine di trent’anni di lavoro – continua Bellini – e di oltre dieci anni di scoperte di Borexino nella fisica del Sole, dei neutrini e infine delle stelle. Dal 1990 il gruppo di Milano ha avuto un ruolo chiave nella progettazione e costruzione del rivelatore, con un contributo dell’Università di Princeton, e successivamente, per quanto riguarda l’INFN, in collaborazione con i gruppi di Genova, Gran Sasso, Perugia, nell’ambito di una collaborazione internazionale”.

    I neutrini solari possono essere osservati solo con rivelatori altamente sensibili, in grado di escludere la maggior parte delle sorgenti di segnali di fondo. Per ottenere la sensibilità richiesta, l’esperimento Borexino è stato costruito con un design simile a una cipolla, caratterizzato da strati di crescente radiopurezza, che lo rendono un rivelatore unico al mondo per il bassissimo livello di fondo raggiunto, mai ottenuto da nessun altro esperimento. Inoltre, la profondità delle sale sperimentali dei Laboratori sotterranei del Gran Sasso lo ripara delle radiazioni cosmiche, con l’eccezione appunto dei neutrini che attraversano indisturbati la materia terrestre.

    Misurare i neutrini del ciclo CNO è stata un’impresa complicata che ha richiesto un grande sforzo sia di hardware sia di software. “Nonostante i successi eccezionali ottenuti e un rivelatore già ultrapuro, – spiega Gioacchino Ranucci, ricercatore della sezione INFN di Milano, attuale co-portavoce di Borexino – abbiamo dovuto impegnarci molto per migliorare ulteriormente la soppressione e la comprensione del bassissimo fondo residuo, in modo da riuscire a identificare i neutrini del ciclo CNO”.

    “La rivelazione dei neutrini prodotti nel ciclo CNO annunciata da Borexino è il coronamento di uno sforzo incessante, durato anni, che ci ha portato a spingere la tecnologia a scintillazione liquida oltre ogni limite precedentemente raggiunto, e a fare del cuore di Borexino il luogo meno radioattivo del mondo” commenta Marco Pallavicini, professore dell’Università di Genova e membro della Giunta Esecutiva dell’INFN, attualmente co-portavoce dell’esperimento.

    R.L.

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