La notizia la apprendiamo dal sito della University of Massachusetts Amherst perché un loro scienziato, il fisico delle particelle Andrea Pocar è tra gli scienziati che hanno collaborato alla ricerca.
In realtà l’articolo scientifico uscito su Nature è firmato semplicemente The Borexino Collaboration e quindi la scoperta a proposito del nostro Sole e del funzionamento delle stelle parla anche italiano.
Infatti The Borexino Collaboration è un progetto collaborativo finanziato da Italia, Stati Uniti, Germania, Francia, Polonia e Russia che ha sede nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso.
Borexino non è altro che il diminutivo italianizzato di Borex (BORon solar neutrino EXperiment).
Al presente esperimento hanno collaborato in misura diversa un centinaio di fisici tra cui, oltre al suddetto Pocar, M. Agostini e K. Altenmuller per conto dell’agenzia nazionale di fisica nucleare tedesca.
Non entrerò nel merito di tutto quello che ha fatto il Borexino nel corso degli anni, qui il sito ufficiale (mamma mia quanto sono brutti i siti istituzionali scientifici italiani).
La scoperta è che sono stati intercettati dei neutrini che provano che nel Sole è attiva la reazione a catena CNO (carbonio-azoto-ossigeno).
Per chiarire il significato della scoperta (che come ho chiarito è un’importante conferma non qualcosa di inaspettato) riassumiamo schematicamente i quesiti:
1) perché i Laboratori sotto il Gran Sasso;
2) cos’è il ciclo carbonio-azoto-ossigeno;
3) significato della scoperta.
- I neutrini come forse saprete sono difficilissimi da rilevare, perché hanno una massa piccolissima (fino a poco tempo fa non si era nemmeno sicuri avessero una massa, ora anche se non siamo in grado di misurarla ci sono evidenze che puntano nella direzione che perlomeno i neutrini-muone e i neutrini-tau dovrebbero avere una massa) e sono elettricamente neutri. Noi sappiamo che la Terra è continuamente bombardata dai neutrini provenienti dal Sole, ma la maggior parte di questi la attraversano da parte a parte senza interagire con nulla. Perché mettere là sotto un rilevatore di neutrini? Perché tutta la montagna sopra funziona da filtro, le particelle rilevate in uno strumento schermato da tonnellate di roccia e poi da enormi cisterne di liquido puro, devono per forza essere neutrini, qualsiasi altra particella non arriverebbe lì.
- Si tratta di una della reazioni a catena più comuni nelle stelle, insieme alla classica reazione protone-protone. La catena CNO è ritenuta dai fisici, fin dagli anni ’30, tipica soprattutto di stelle più pesanti e più calde del Sole e definisce un parametro detto metallicità delle stelle, mentre nel nostro Sole la maggior parte dell’energia viene dall’altra reazione in cui due nuclei di idrogeno ne formano uno di elio.
- I neutrini prodotti nella catena CNO hanno uno spettro di emissione diverso da quelli prodotti nella catena protone-protone. Nel rilevatore quando un neutrino reagisce gli scienziati registrano un lampo e sono in grado di distinguere quelli di un tipo da quelli di un altro. Quello che hanno scoperto col rilevatore dell’esperimento Borexino, che è il più sensibile del mondo, pensato per i neutrini a bassa energia, è che nel nostro sole l’1% delle reazioni è di questo tipo. Questo rafforza la nostra convinzione di aver capito il funzionamento delle stelle e che in quelle più calde e pesanti del Sole la reazione sia presente in misura maggiore.
A fine 2020 Borexino che è stato attivato nel 2007 avrebbe dovuto smettere di operare, ma a questo punto fondi permettendo si vorrebbe continuare almeno per tutto il 2021 per condurre ulteriori esperimenti per indagare la caratteristica della metallicità.
Roberto Todini
