Neutrini trasformisti, l’esperimento del Cern conferma che hanno una massa. Si va verso una nuova Fisica

Sette mesi fa era partiva l’esperimento per dare la caccia alle particelle più misteriose e sfuggenti dell’Universo. E ora c’è la prova che i neutrini sono dei trasformisti: cambiano identità sfrecciando quasi alla velocità della luce dal Cern, dove vengono prodotti, ai rivelatori dell’ esperimento Opera, nei Laboratori del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn). Il risultato, pubblicato su Physical Review Letters, prova che queste particelle hanno una massa: una caratteristica non prevista dalle teorie attuali e che apre la via a una nuova fisica.

Le prime mutazioni sono state già osservate nel 2013 e anche l’anno successivo. E il premio Nobel per la Fisica nel 2015 era stato assegnato al giapponese Takaaki Kajita, dell’università di Tokyo, e al canadese Arthur B. McDonald della Queen’s University di Kingston proprio perché le loro ricerche avevano permesso di comprenderli meglio. Adesso è arrivata la “prova conclusiva”, ha detto all’Ansa il fisico Giovanni De Lellis, coordinatore dell’esperimento Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). È un risultato non previsto dalla teoria di riferimento della fisica, chiamata Modello Standard, secondo la quale i neutrini non avrebbero massa. Ora è certo, invece, che i neutrini sono capaci di trasformarsi da un tipo ad un altro all’interno delle tre famiglie di queste particelle cui appartengono: i neutrini elettronici, muonici e tauonici.

I dati raccolti dall’esperimento Opera fra il 2008 e il 2012, analizzati con una nuova tecnica, indicano che sono state osservate dieci trasformazioni dei neutrini da muonici in tauonici. “I risultati sono stati migliori rispetto alle aspettative”, ha osservato De Lellis, e indicano in modo “inequivocabile” che la trasformazione è avvenuta. Questo fenomeno, ha detto ancora, “non potrebbe avvenire se i neutrini non avessero una massa”. La sfida “è adesso capire il meccanismo per il quale queste particelle hanno una massa”, ha aggiunto. Quello previsto dalla teoria attuale, basato sul ruolo del bosone di Higgs, “non riesce infatti a spiegare perché i neutrini abbiano una massa così piccola”, un milione di volte inferiore a quella dell’elettrone. È quindi necessaria una spiegazione diversa, che “richiederà anni di lavoro”: significherà, ha concluso, “elaborare un modello più ampio, che estenda il Modello Standard“.

Lo studio su Physical Review Letters