Neutrini: un telescopio per studiarli sott’acqua

 A largo di Capo Passero, la punta più a sud della Sicilia, sta per esser avviata la costruzione di un grande telescopio sottomarino a 3.500 metri di profondità, destinato a captare le particelle più elusive dell’Universo, i neutrini di altissima energia provenienti dai confini più remoti della Via Lattea.

Anche se non viaggiano più veloci della luce (come i dati preliminari dell’esperimento Opera avevano lasciato intendere), i neutrini serbano comunque una miniera di segreti ancora da scoprire.

Il progetto europeo, al quale l’Italia partecipa con l’Istituto nazionale di fisica nucleare grazie a un finanziamento di 20,8 milioni di euro, si chiama Km3NeT (acronimo che sta per “telescopio per neutrini di chilometri cubici”) ed è una delle ricerche di punta individuate dalla Commissione Ue per la fisica del futuro. Una volta ultimata, l’opera sarà la seconda più maestosa dopo la Muraglia Cinese.

Di questo e delle altre avventure in corso all’acceleratore Lhc di Ginevra, si è parlato di recente a Catania in occasione della conferenza “Esploratori dell’invisibile”, organizzata dall’Infn, alla quale hanno partecipato più di 1.200 studenti. E' possibile guardare l’evento qui.

Costruire un telescopio sott’acqua può sembrare bizzarro: perché mai scegliere il fondale marino come location? “Abbiamo bisogno di schermare i raggi cosmici”, spiega Emilio Migneco, coordinatore del progetto Km3Net. I chilometri d’acqua sopra l’antenna, in pratica, svolgeranno la stessa funzione della montagna che sovrasta i laboratori nazionali del Gran Sasso. “A differenza delle altre particelle, i neutrini interagiscono pochissimo con la materia e possono attraversarla indisturbati”. Compito di Km3Net sarà fotografare il passaggio subacqueo dei neutrini, o meglio i lampi (effetto Cherenkov) emessi nelle rare collisioni dei neutrini con le particelle di materia. Dalla traiettoria di queste scie luminose che s’accendono nelle profondità marine, i fisici sono in grado di risalire al percorso dei neutrini e seguirli a ritroso fino alla loro origine cosmica, come collisioni cosmiche o esplosioni di supernovae.

“L’occhio del telescopio sarà costituito da 12 mila sfere di vetro capaci di resistere fino a 600 atmosfere di pressione. Ogni sfera è dotata di 31 fotomoltiplicatori, disposti lungo 300 torri verticali alte 1000 metri, che andranno quindi a coprire un’area di svariati chilometri quadrati, da cui il nome del progetto”, prosegue Migneco. Ecco come funziona. “I sensori fotomoltiplicatori ricevono il segnale luminoso e lo trasformano in segnale elettrico, che viaggia lungo un cavo sottomarino in fibra ottica fino alla stazione a terra, a 80 km di distanza, dove il segnale verrà elaborato”.

Dal punto di vista ingegneristico e tecnologico, l’impresa è ambiziosa. “Per la costruzione di Km3Net useremo anche robot sottomarini teleguidati”. Ma può contare sull’esperienza maturata grazie ai progetti piota Antares, Nestor e Nemo, realizzati rispettivamente al largo di Tolone (Francia), Pylos (Grecia), e in Sicilia. Tra quattro anni le prime torri dovrebbero esser pronte a ricevere i neutrini. “Ci aspettiamo di scoprire da dove hanno origine queste enigmatiche particelle”, dice Migneco. “Potremmo scoprire fenomeni ancora sconosciuti”. Si apre una nuova finestra, o meglio un oblò, sull’Universo.

 (di Daniela Cipolloni)

Crediti immagine: INFN

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