Sole: svelati i segreti dopo decenni di ricerca sui neutrini

Oltre trentacinque anni di ricerca intensiva sui neutrini hanno finalmente permesso di svelare i segreti del cuore del Sole. Questo straordinario traguardo è stato raggiunto grazie a due esperimenti cruciali, Gallex e Borexino, condotti presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, affiliati all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Questi esperimenti hanno portato alla prima osservazione e conferma dei processi che alimentano la nostra stella, consentendole di irradiare luce e calore sulla Terra.

Un convegno all’Accademia Nazionale dei Lincei ha celebrato il fondamentale contributo di Gallex e Borexino, riconoscendo il ruolo di spicco degli scienziati che hanno concepito e guidato tali esperimenti. Giorgio Parisi, Premio Nobel per la Fisica e vicepresidente dell’Accademia, ha elogiato i risultati straordinari ottenuti in oltre tre decenni di ricerca.

Giovanni Losurdo, membro dei Lincei e ricercatore INFN, ha sottolineato l’importanza dei Laboratori del Gran Sasso come sede di ricerca di livello mondiale. Ha spiegato che, dopo lo spegnimento del rivelatore Borexino nel 2021, si stanno preparando per nuovi esperimenti finalizzati allo studio della materia oscura e di fenomeni fisici rari per i prossimi due decenni.

I neutrini, particelle subatomiche, sono prodotti all’interno del nucleo solare durante reazioni di fusione nucleare. Queste reazioni trasformano l’idrogeno in elio ed energia, sotto forma di fotoni e neutrini. Mentre i fotoni vengono rapidamente assorbiti e reindirizzati dagli atomi solari, impiegando anni per raggiungere la superficie, i neutrini interagiscono debolmente con la materia, attraversando velocemente gli strati del Sole e arrivando poi sulla Terra.

Losurdo ha evidenziato come i neutrini siano fondamentali per lo studio del nucleo solare e per 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 giocato un ruolo cruciale in questo processo.

L’esperimento Gallex, attivo tra il 1991 e il 1997, ha cercato di misurare con precisione il flusso di neutrini solari prodotti nelle reazioni che alimentano il Sole. Ha confermato il “problema dei neutrini solari,” ossia una discrepanza tra il numero osservato di neutrini solari e quello previsto dai modelli teorici, successivamente spiegato dalle “oscillazioni” dei neutrini.

Borexino, iniziato nel 2007, è stato progettato per studiare i neutrini solari a bassissima energia e ha richiesto 17 anni di sviluppo. Questo esperimento ha fornito risultati scientifici unici, misurando, tra le altre cose, l’energia prodotta dal Sole nel momento esatto della sua generazione.