I neutrini sono le particelle elementari più timide conosciute. In questo momento miliardi di loro stanno sparando attraverso ogni centimetro quadrato del tuo corpo.

Il fisico delle astroparticelle di Leiden Alexey Boyarsky spera di generare neutrini in queste particelle elementari in numero massiccio, per individuarli e studiarne le proprietà. Ciò potrebbe persino consentire di scoprire il neutrino sterile ancora più solitario, una (ipotetica) particella candidata per la misteriosa materia oscura.

Questa è la forma invisibile di materia gravitante che rende le galassie molto più pesanti di quanto possa essere spiegato solo dalla materia visibile come le stelle.

Particelle nascoste

L'idea è di usare SPS, l'acceleratore di avvio che accelera le particelle per il Large Hadron Collider (LHC), il sotterraneo, Acceleratore ad anello largo 27 chilometri vicino a Ginevra. Normalmente, SPS è solo la prima fase. Dopo essere stato potenziato in SPS, parte di queste particelle accelerate vengono trasferite all'acceleratore LHC per essere ulteriormente potenziate a energie estremamente elevate.

Boyarsky:"Ma la maggior parte delle particelle di SPS non vengono utilizzate affatto. Queste potrebbero essere incanalate in SHiP." Nave, che sta per "Cerca particelle nascoste, " è un gigantesco rivelatore di neutrini che potrebbe essere costruito nel corso di questo decennio.

"LHC è ottimizzato per spingere la frontiera energetica, ma vogliamo spingere la frontiera dell'intensità, " dice Boyarsky. L'intensità è il numero di particelle generate al secondo. Più particelle, più collisioni si verificano, più collisioni, più neutrini si generano, e più neutrini, maggiori sono le possibilità che uno di questi neutrini possa essere rilevato.

Tre gusti

SHiP costerebbe circa 200 milioni di euro, e la sua progettazione e finanziamento sono ancora oggetto di indagine. Il 17 marzo, invece, Il CERN ha approvato la costruzione di un rivelatore precursore chiamato SND@LHC, che sta per Scattering and Neutrino Detector at LHC.

"Questa è un'ottima notizia, "dice Boyarsky, "SND@LHC è un esperimento esploratore, al fine di ricercare diverse parti di SHiP." SND@LHC utilizzerà le collisioni di LHC come sorgente di neutrini, e costerà circa l'1% di SHiP. Può essere costruito in un tunnel inutilizzato a 480 m di distanza dall'LHC, dove può già studiare la fisica dei neutrini.

I neutrini sono di tre tipi:elettrone, muoni e tau neutrini, con masse crescenti ma molto piccole (non ancora misurate). Anche i neutrini oscillano misteriosamente, il che significa che i diversi sapori possono trasformarsi l'uno nell'altro.

Boyarsky:"LHC produce neutrini con una gamma di energie. La fisica ci dice che maggiore è l'energia, maggiore è la possibilità di rilevare il neutrino."

SND@LHC potrebbe anche avere la possibilità sportiva di avvistare il neutrino sterile, se esiste. Boyarsky:"Potremmo già accedere a una fisica completamente nuova".