Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” descrive la misurazione delle probabilità che i neutrini vengano assorbiti dalla Terra a seconda della loro energia e della quantità di materia che attraversano. I ricercatori della collaborazione IceCube hanno utilizzato il rivelatore di neutrini in Antartide per capire meglio il comportamento di queste sfuggenti particelle.
I neutrini sono particelle che esistono in quantità enorme nell’universo ma sono difficili da studiare a causa delle loro caratteristiche. Essi interagiscono pochissimo con altre particelle, tanto che noi siamo continuamente attraversati da neutrini, quasi sempre senza alcuna conseguenza.
Su miliardi e miliardi di neutrini, ogni tanto uno interagisce con un’altra particella e secondo i modelli correnti la probabilità cresce in maniera proporzionale all’energia che possiede. Quell’interazione è l’unico modo per rilevarli e l’IceCube Neutrino Observatory è stato costruito proprio per quel tipo di rilevazione. Per la precisione, esso rileva la radiazione Cherenkov generata dall’interazione ed è sensibile in particolare aun tipo specifico di queste particelle, i neutrini mu, o neutrini muonici.
Questo nuovo studio della collaborazione IceCube, l’organizzazione che gestisce l’attività del rivelatore, si è concentrata su un tipo di interazione, in gergo chiamata sezione d’urto, per neutrini con energie comprese tra 6.3 e 980 teraelettronvolt. Si tratta di neutrini e energie molto elevate, di gran lunga maggiori di quelle dei neutrini prodotti negli acceleratori di particelle o nelle centrali nucleari.
Lo studio si è concentrato su 10.800 interazioni di neutrini avvenute tra il maggio 2010 e il maggio 2011. L’analisi ha indicato che un minor numero di neutrini tra quelli più energetici arrivava dall’emisfero nord attraversando tutta la Terra per raggiungere IceCube. È una conferma del fatto che quei neutrini hanno maggiori probabilità di interagire con altre particelle e un risultato coerente con il Modello Standard della fisica delle particelle.
Serve un pianeta per fermare qualche neutrino e questo spiega le difficoltà in questo tipo di studi. Tuttavia, questa ricerca mostra indica anche una possibile utilità di IceCube nel campo della geologia perché l’analisi delle interazioni tra neutrini e l’interno della Terra potrebbe fornire nuove informazioni sui confini tra il suo nucleo interno solido e quello esterno liquido. Si tratta di un interessante sviluppo nell’uso di uno strumento nato per le ricerche nei campi della fisica delle particelle e dell’astrofisica.
