Svolta nella misurazione della massa del neutrino all'esperimento di Karlsruhe

In un risultato rivoluzionario, l'esperimento Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN) in Germania ha stabilito un nuovo record mondiale affinando il limite superiore della massa del neutrino. Questa pietra miliare, raggiunta attraverso gli sforzi collaborativi di oltre venti istituti di ricerca provenienti da sette paesi, segna un progresso significativo nella fisica delle particelle.

Svelando i misteri dei neutrini

I neutrini, particelle elusive che permeano l'universo, svolgono un ruolo cruciale nella formazione di strutture galattiche su larga scala. La loro massa minuscola ma non nulla funge da indicatore chiave di processi fisici precedentemente sconosciuti. La misurazione precisa della massa del neutrino è essenziale per comprendere le leggi fondamentali della natura e determinare la massa complessiva dell'universo.

L'esperimento, che utilizza il decadimento beta del trizio, un isotopo instabile dell'idrogeno, impiega uno spettrometro per misurare la massa del neutrino. Il nuovo limite è di 0,45 elettronvolt, migliorando il risultato del 2022 di 0,35 elettronvolt. "L'attuale limite superiore mantiene KATRIN in cima alla classifica mondiale nel campo della misurazione diretta della massa del neutrino", ha affermato Kathrin Valerius del Karlsruhe Institute of Technology (KIT).

Contributo degli scienziati cechi

Un team dell'Istituto di fisica nucleare dell'Accademia delle scienze ceca ha contribuito in modo significativo all'esperimento. Il loro contributo chiave è stato lo sviluppo di una sorgente gassosa di elettroni monoenergetici basata sul decadimento radioattivo di un isotopo di kripton. Secondo Drahoslav Vénos, questa sorgente è il gold standard per la calibrazione energetica e consente correzioni cruciali nella determinazione della massa del neutrino.

La ricerca per determinare la massa del neutrino ha affascinato i fisici sin dai primi anni del XX secolo. I primi tentativi nel 1948 fissarono il limite superiore a 5000 elettronvolt, un valore 11.000 volte superiore al risultato attuale. Questa nuova misurazione rappresenta un salto monumentale nella nostra comprensione di queste particelle fondamentali.