Opera conferma la quarta oscillazione del neutrino

La particella, partita dal CERN di Ginevra come neutrino muonico, ha viaggiato per 730 chilometri attraverso la crosta terrestre fino a raggiungere i laboratori dell’INFN del Gran Sasso, dove ha rivelato di essersi trasformata in un neutrino tau. 

Dettaglio di Opera. (Crediti: INFN).

Dopo l’arrivo nel 2006 dei primi neutrini ai Laboratori del Gran Sasso dell’INFN, l’esperimento ha raccolto dati per cinque anni consecutivi, dal 2008 al 2012. L’avvistamento non è certo il primo. Questa è la quarta volta che gli scienziati di OPERA assistono al fenomeno: la prima risale al 2010, le altre due rispettivamente nel 2012 e nel 2013. Ma questa volta si tratta di una conferma cruciale.

Nel comunicato stampa dell’INFN si legge: “l’arrivo del quarto neutrino tau – spiega con grande soddisfazione Giovanni De Lellis dell’INFN e dell’Università Federico II di Napoli e capo del team internazionale di OPERA – è una conferma molto importante degli eventi precedentemente rivelati. Questa transizione è ora vista per la prima volta con una significatività statistica superiore a 4 sigma: fuori dal gergo scientifico, questo equivale a dire che per la prima volta possiamo parlare di osservazione del rarissimo fenomeno delle oscillazioni dei neutrini da tipo muonico a tipo tau, scopo per il quale OPERA era stato progettato.”

OPERA è infatti una collaborazione internazionale che coinvolge 149 fisici provenienti da 28 istituti di ricerca di 11 nazioni. Dal 2008, quando è stato completato l’apparato necessario a fotografare i neutrini, i ricercatori analizzano le particelle che vengono sparate verso i laboratori sotterranei del Gran Sasso dall’acceleratore di particelle del CERN, alla ricerca di neutrini tau. Quelli prodotti a Ginevra infatti sono tutti neutrini muonici, e osservarne uno tau all’arrivo nei laboratori di OPERA vuol dire dimostrare che la particella ha subito una trasformazione.

Risale a 15 anni fa la dimostrazione di un dato significativo: i neutrini muonici prodotti dalle interazioni dei raggi cosmici arrivano sulla Terra in numero inferiore a quello previsto. Una delle possibili spiegazioni è che alcuni di essi lungo il tragitto subiscano un’oscillazione, trasformandosi in neutrini tau. Ecco i neutrini mancanti. È per verificare questa ipotesi che è nato il progetto OPERA: oggi, questa nuova osservazione può essere un momento chiave per l’intera ricerca. “L’osservazione di altri neutrini tau nei dati che ancora rimangono da analizzare potrebbe condurci a un livello di significatività statistica ancora più elevato. Questo importante risultato presentato oggi è stato possibile grazie alla dedizione di tutti i ricercatori coinvolti nel progetto”, conclude De Lellis.