Che massa ha un neutrino? Siamo a un passo dalla risposta

Un enigma che sta facendo impazzire da tempo immemore i fisici di tutto il mondo. Quanto pesa un neutrino? Una volta si pensava che questa particella elementare, fondamentale per la cosmologia e per la fisica delle particelle non avesse massa. Ma, dopo anni di accesi dibattiti, calcoli e stime, forse finalmente siamo a un passo dalla soluzione. Oggi, infatti, un nuovo studio di un team di ricerca internazionale ha dimostrato che il neutrino ha una massa di 1,1 elettronvolt, circa 500.000 volte più piccola di quella dell’elettrone. Siamo ormai vicini, spiegano gli autori, dal fissare l’esatta massa di questa sfuggente particella, tra le più abbondanti nel nostro Universo.

La massa di un neutrino

Come spiegano i ricercatori sulle pagine della rivista pre-pint ArXiv, il limite superiore della massa del neutrino appena calcolato, pari a 1,1 elettronvolt, è quasi la metà del precedente limite noto di 2 elettronvolt. “I neutrini sono un miliardo di volte più abbondanti nell’universo degli atomi, quindi anche minuscole masse di neutrini darebbero un grande contributo alla massa nell’universo”, commenta Christian Weinheimer dell’Università di Münster, in Germania. Identificare la massa del neutrino, spiega l’esperto, non solo ci può aiutare a comprendere la struttura dell’Universo primordiale, ma potrebbe anche aiutare gli scienziati a comprendere meglio la fisica degli oggetti microscopici.

Il decadimento radioattivo

Per calcolare il limite superiore della massa del neutrino, un team internazionale di ricercatori ha analizzato il decadimento, ossia un processo durante il quale vengono emessi simultaneamente un neutrino e un elettrone, del trizio, una forma radioattiva dell’idrogeno. In rari casi può accadere che l’elettrone emesso assuma quasi tutta l’energia che viene liberata. Vale a dire, quindi, che misurando l’energia degli elettroni rilasciati, grazie a uno strumento chiamato spettrometro elettrostatico (di 10 metri di diametro e alto ben 24), i ricercatori sono stati in grado di stimare indirettamente l’energia e la massa del neutrino con maggiore precisione di quanto fosse stato fatto finora.

“È molto, molto eccitante”, spiega al New Scientist Melissa Uchida, dell’Università di Cambridge. “Questa è la misura più precisa che abbiamo mai avuto e ci dà la speranza di individuare la massa del neutrino nei prossimi anni”, riuscendo finalmente, conclude l’esperta, a mettere insieme il puzzle di come è avvenuta la formazione dell’universo.

Riferimenti: ArXiv