È con grande entusiasmo che si annuncia il completamento del riempimento del Jiangmen Underground Neutrino Observatory (Juno), un progetto pionieristico dedicato alla ricerca sui neutrini situato a 700 metri di profondità nella provincia del Guangdong, in Cina. Questo osservatorio sotterraneo, frutto della collaborazione tra l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e numerose istituzioni internazionali, si propone di diventare un punto di riferimento nella fisica delle particelle. Con un diametro di 35 metri, la grande sfera di Juno è stata riempita con 20.000 tonnellate di liquido scintillante, un materiale altamente purificato capace di rilevare i deboli segnali luminosi generati dall’interazione dei neutrini.
I neutrini sono particelle subatomiche quasi prive di massa e carica, noti per la loro capacità di attraversare la materia senza interagire. Questa caratteristica rende la loro rilevazione estremamente difficile, rendendo esperimenti come quello di Juno fondamentali per la nostra comprensione dell’universo. Juno osserverà i neutrini generati dalle centrali nucleari di Taishan e Yangjiang, situate a 53 chilometri di distanza, misurando con precisione la loro energia e contribuendo a risolvere misteri chiave, come l’asimmetria tra materia e antimateria.
la sfida della purezza
Durante il riempimento, il team di ricerca ha dovuto rispettare rigorosi requisiti di ultra-purezza radioattiva e trasparenza. Paolo Lombardi, della sezione INFN di Milano, ha sottolineato l’importanza dell’attenzione ai dettagli per garantire l’affidabilità dei dati raccolti. La purezza del liquido è essenziale per minimizzare le interferenze da altre fonti di radiazione, che potrebbero compromettere le misurazioni dei neutrini.
Juno rappresenta il primo esperimento su larga scala nel campo della ricerca sui neutrini, con una durata prevista di circa 30 anni. Questo progetto internazionale coinvolge circa 700 ricercatori provenienti da 74 istituzioni in 17 paesi, inclusa l’Italia, che partecipa attraverso diverse sezioni dell’INFN, tra cui:
- Catania
- Ferrara
- Milano
- Milano Bicocca
- Padova
- Perugia
- Roma Tre
La collaborazione internazionale evidenzia come la scienza possa unire diverse nazioni per un obiettivo comune.
tecnologia all’avanguardia
La sfera centrale di Juno è circondata da 20.000 fotomoltiplicatori, dispositivi estremamente sensibili progettati per catturare i deboli bagliori di luce generati quando un neutrino interagisce con il liquido scintillante. Questi fotomoltiplicatori agiscono come piccole fotocamere, permettendo di registrare eventi che avvengono raramente, ma che possono fornire informazioni preziose sui neutrini.
Gioacchino Ranucci, viceresponsabile internazionale della collaborazione e coordinatore dei gruppi europei coinvolti in Juno, ha evidenziato l’importanza del contributo dell’INFN nello sviluppo dell’apparato. Il lavoro del team italiano ha incluso non solo la purificazione dello scintillatore, ma anche la realizzazione di componenti elettronici vitali per il funzionamento dell’esperimento e strategie per minimizzare le fonti di radiazione di fondo.
prospettive future
La ricerca sui neutrini ha il potenziale di rispondere a domande fondamentali sulla struttura dell’universo. Queste particelle, prodotte in quantità enormi da eventi astrofisici come esplosioni di supernova e reazioni nucleari, possono fornire indizi sulla formazione delle galassie e sull’evoluzione dell’universo stesso. Juno non solo cercherà di rivelare le proprietà dei neutrini, ma contribuirà anche a migliorare la nostra comprensione di fenomeni come la materia oscura e l’energia oscura, due misteri che continuano a sfidare la comunità scientifica.
La posizione di Juno, situata a profondità significative, è stata scelta strategicamente per ridurre l’interferenza da radiazioni cosmiche, un fattore cruciale per garantire misurazioni precise. La sfida ora sarà quella di estrarre significato dai dati raccolti nei prossimi anni, contribuendo a un campo di ricerca che promette di rivelare nuove verità sull’universo e sulla materia che lo compone.
Con l’inizio della caccia ai neutrini, Juno non è solo un osservatorio; è un simbolo della collaborazione internazionale nel campo della scienza, un esempio di come le menti brillanti di tutto il mondo possano unirsi per affrontare le sfide più complesse della fisica moderna. Il futuro della ricerca sui neutrini è luminoso e, grazie a progetti come Juno, siamo solo all’inizio di un viaggio che potrebbe trasformare la nostra comprensione del cosmo.