neutrinos

Nessuna concordanza cosmologica con i neutrini ‘massicci’

Secondo il modello standard della fisica fondamentale, è noto che i neutrini, detti anche “particelle fantasma” per il fatto che essi interagiscono a mala pena con la materia, non hanno massa. Nonostante esistano tutta una serie di evidenze sul fatto che la loro massa non sia esattamente zero, essa rimane incerta non essendo stata misurata definitivamente. Si ritiene che i neutrini costituiscano una frazione, piccola ma importante, dell’enigmatica materia scura che rappresenta il 90% della massa di una galassia. Dunque, il fatto di modificare il modello cosmologico standard in modo tale da includere i neutrini massicci non permette di spiegare tutte le osservazioni contemporaneamente. Questa è, in breve, la conclusione a cui arrivano un gruppo di tre ricercatori i cui risultati sono stati pubblicati su Physical Review Letters.

Alcuni lavori suggeriscono che l’esistenza di neutrini massicci potrebbero spiegare potenzialmente delle anomalie fisiche e altri fenomeni come, ad esempio, il numero degli ammassi di galassie osservati dal satellite Planck. Questa ipotesi rappresenta una estensione del modello cosmologico standard che può avere delle implicazioni profonde sia per la cosmologia che per la fisica delle particelle. Nel loro articolo, i ricercatori sostengono il fatto che introdurre nel modello cosmologico standard i neutrini massicci non permette di spiegare tutti i dati. In altre parole, il nuovo modello che si ottiene non rappresenta una soluzione soddisfacente, nel senso che non spiega contemporaneamente tutti i dati. Perciò, non può essere considerato il modello giusto per descrivere l’Universo. I neutrini viaggiano quasi alla velocità della luce. Migliaia di milioni di neutrini che passano attraverso la Terra provengono dal Sole e dall’atmosfera. Le esplosioni stellari e altri eventi cosmici di alta energia possono produrre queste particelle che sono estremamente difficili da rivelare. Per far questo, sono necessari enormi rivelatori, come ad esempio IceCube Neutrino Observatory in Antartide, che però riesce a catturare solo pochissime particelle, quindi con una bassa statistica che non permette di eseguire misure precise della loro massa. Misurare esattamente la massa del neutrino rimane uno degli obiettivi primari dei fisici delle particelle. Ora, studiare le proprietà di queste particelle così elusive può essere fatto andando ad osservare il cosmo anche se le osservazioni astronomiche non hanno permesso di misurare finora la massa dei neutrini. Ad oggi sappiamo che la massa dei neutrini è compresa tra 0,05 eV e 0,2 eV e la cosmologia si sta tentando di restringere sempre più questo intervallo. Insomma, c’è ancora tanto lavoro da fare per cui la prossima generazione di osservazioni astronomiche sarà in grado di “vedere”, si spera, la massa dei neutrini e di fornire una misura più accurata della loro massa.

Universitat de Barcelona: Massive neutrinos and new standard cosmological model: No concordance yet

arXiv: No new cosmological concordance with massive sterile neutrinos