I Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare hanno condotto esperimenti per oltre 35 anni che hanno permesso di comprendere i processi che alimentano il Sole e lo rendono in grado di illuminare e riscaldare la Terra. Questi esperimenti, noti come Gallex e Borexino, sono stati celebrati in un convegno all’Accademia Nazionale dei Lincei per onorare il contributo fondamentale degli scienziati che li hanno ideati e guidati.
Giorgio Parisi, Premio Nobel per la Fisica e vicepresidente dell’Accademia, ha commentato che i risultati ottenuti in questi 35 anni sono incredibili. Giovanni Losurdo, membro dell’Infn e dei Lincei, ha sottolineato l’importanza dei due esperimenti non solo per il loro contributo scientifico, ma anche per il luogo in cui sono stati condotti. Losurdo ha anche annunciato che, dopo lo spegnimento del rivelatore Borexino nel 2021, si stanno preparando nuovi esperimenti per indagare la materia oscura e fenomeni fisici rari per i prossimi 20 anni.
I neutrini, particelle subatomiche prodotte all’interno del nucleo solare, svolgono un ruolo cruciale in questi esperimenti. Ogni secondo, 594 milioni di tonnellate di idrogeno vengono convertite in elio ed energia, sotto forma di fotoni e neutrini. Mentre i fotoni vengono rapidamente assorbiti e riemessi in direzioni diverse, i neutrini interagiscono molto poco con la materia e attraversano gli strati successivi al nucleo solare in pochi secondi, raggiungendo infine la Terra.
Losurdo ha spiegato che i neutrini sono lo strumento più importante per studiare il nucleo del Sole e confermare il Modello standard, la teoria fisica che descrive la materia e le forze nell’universo. Gli esperimenti Gallex e Borexino, insieme all’esperimento Opera, hanno svolto un ruolo decisivo in questo senso.
L’esperimento Gallex, attivo tra il 1991 e il 1997, ha fornito un’osservazione più accurata del flusso dei neutrini solari e ha confermato il “problema dei neutrini solari”, ovvero la discrepanza tra il numero osservato di neutrini di un certo tipo che raggiungono la Terra e il numero previsto dai modelli teorici. Questo problema è stato risolto grazie alla scoperta delle oscillazioni dei neutrini, che possono cambiare tipo durante il percorso dal Sole alla Terra.
Borexino, invece, ha iniziato a raccogliere dati nel 2007 per studiare i neutrini solari a bassissima energia. Dopo 17 anni di sviluppo, Borexino ha ottenuto risultati scientifici unici, misurando tutte le reazioni nucleari più importanti nel Sole e l’energia prodotta dalla stella nel momento stesso in cui viene generata.
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