NOvA

Ecco NOvA, l’esperimento più avanzato del Fermilab sui neutrini

Grazie al recente completamento dei laboratori, è entrato in funzione, e con successo, l’esperimento NOvA che esplorerà le proprietà dei neutrini che rappresentano una delle chiavi per svelare alcuni misteri ancora irrisolti dell’Universo.

Si tratta di un esperimento basato sull’accelerazione del più potente fascio di neutrini mai realizzato negli Stati Uniti e quello caratterizzato dalla distanza più lunga. Si chiama NOvA, e dopo quasi cinque anni di costruzione, ora gli scienziati possono utilizzare i due grossi rivelatori, distanziati di circa 800 Km, per studiare una delle particelle subatomiche più sfuggenti ed elusive della Natura. I fisici ritengono che una migliore comprensione delle proprietà dei neutrini, che sono tra l’altro le particelle più abbondanti e difficili da studiare, possa portare ad un quadro più chiaro sulle origini della materia e più in generale dell’Universo. Utilizzando il potente fascio di neutrini, generato presso il Fermi National Accelerator Laboratory nei pressi di Chicago, l’esperimento NOvA sarà in grado di registrare con grande precisione le tracce lasciate da una di queste particelle fantasma nel momento in cui interagisce quelle rare volte con la materia.

I dati raccolti presso il rivelatore dell’esperimento NOvA situato nella regione settentrionale del Minnesota mostrano una delle prime interazioni catturate al rivelatore da un fascio di neutrini prodotto in laboratorio. Il fascio di particelle viene generato al Fermilab nell’Illinois e poi inviato alla distanza di 800 Km al rivelatore. Credit: NOvA Collaboration.

Per i prossimi sei anni, il Fermilab invierà decine di migliaia di miliardi di neutrini al secondo, raccolti in un potente fascio destinato ad entrambi i rivelatori. In questo modo, i ricercatori sperano di catturare solo poche particelle al giorno dato che i neutrini interagiscono raramente con la materia. Da questi esperimenti, si spera di saperne di più sul fenomeno noto come oscillazione dei neutrini, cioè come mai essi cambiano le loro proprietà tra un tipo e l’altro. Infatti, i neutrini esistono in tre “sapori” conosciuti, i muonici, gli elettronici e i tauonici, assieme ai loro antineutrini. Su lunghe distanze, i neutrini possono scambiarsi questi “sapori” perciò NOvA sarà in grado di studiare in maniera particolare la trasformazione dei neutrini muonici in neutrini elettronici. Svelare questo mistero potrebbe inoltre fornirci preziosi indizi per capire il motivo per cui l’Universo è composto di materia e non di antimateria, un altro problema noto come asimmetria barionica. Infine, un altro obiettivo sarà quello di misurare le masse ancora non completamente note dei tre tipi di neutrini nel tentativo di determinare qual è il più pesante. La collaborazione NOvA vede la partecipazione di 208 scienziati provenienti da 38 istituti sparsi negli Stati Uniti, in Brasile, nella Repubblica Ceca, in Grecia, in India, nella Russia e nel Regno Unito.

Fermilab: Fermilab’s 500-mile neutrino experiment up and running
arXiv: The NOvA Experiment: Overview and Status