{"id":9331,"date":"2020-12-14T22:33:37","date_gmt":"2020-12-14T21:33:37","guid":{"rendered":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9331"},"modified":"2020-12-14T22:38:44","modified_gmt":"2020-12-14T21:38:44","slug":"borexino-cosi-brillano-le-stelle-massive","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9331","title":{"rendered":"Borexino: cos\u00ec brillano le stelle massive"},"content":{"rendered":"\n

Pubblicato oggi su Nature l\u2019annuncio della prima rivelazione dei neutrini prodotti nel Sole dal ciclo CNO (carbonio-azoto-ossigeno). Lo studio \u00e8 firmato dalla collaborazione scientifica Borexino, esperimento ai Laboratori nazionali del Gran Sasso dell\u2019Istituto nazionale di fisica nucleare<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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La copertina del numero di Nature del 25 novembre, dedicata al risultato di Borexino<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

La collaborazione scientifica Borexino<\/em>, esperimento ai Laboratori nazionali del Gran Sasso<\/em> dell\u2019Istituto nazionale di fisica nucleare<\/em>, pubblica oggi\u00a0su Nature<\/em> l\u2019annuncio della prima rivelazione in assoluto dei neutrini prodotti nel Sole dal ciclo CNO<\/strong> (carbonio-azoto-ossigeno): un risultato sperimentale di valore storico, che completa un capitolo della fisica iniziato negli anni \u201930 del secolo scorso. L\u2019implicazione di questa nuova misura per la comprensione dei meccanismi stellari \u00e8 enorme: infatti, poich\u00e9 il ciclo CNO \u00e8 preponderante nelle stelle pi\u00f9 massicce del Sole<\/strong>, con questa osservazione Borexino ha raggiunto l\u2019evidenza sperimentale di quello che di fatto \u00e8 il canale dominante nell\u2019universo per la combustione dell\u2019idrogeno.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Precedentemente Borexino aveva gi\u00e0 studiato in dettaglio il meccanismo principale di produzione di energia nel Sole<\/em>, la catena protone-protone<\/a><\/strong>, tramite la rivelazione individuale di tutti i flussi di neutrini che da essa si originano<\/em>. Ora, misurando i neutrini prodotti dal ciclo CNO<\/strong>, che \u00e8 presente nel Sole per l\u2019un per cento<\/strong><\/em>, Borexino fornisce la prima prova sperimentale dell\u2019esistenza<\/strong> di questo ulteriore meccanismo di generazione di energia<\/em>.\u00a0 \u00abOra abbiamo finalmente la prima fondamentale conferma sperimentale di come brillino le stelle pi\u00f9 pesanti del Sole<\/em>\u00bb, sottolinea Gianpaolo Bellini<\/strong>, professore dell\u2019Universit\u00e0 di Milano<\/em> e ricercatore Infn, uno dei padri fondatori di Borexino, di cui \u00e8 stato portavoce per 22 anni, e che ha guidato il gruppo di ricercatori e tecnici dell\u2019Universit\u00e0 Statale e della sezione Infn di Milano<\/em> che esattamente 30 anni fa dava avvio al concepimento dell\u2019esperimento.<\/p>\n\n\n\n

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\u00abQuesto \u00e8 il culmine di trent\u2019anni di lavoro\u00bb, continua Bellini, \u00abe di oltre dieci anni di scoperte di Borexino nella fisica del Sole, dei neutrini e infine delle stelle. Dal 1990 il gruppo di Milano ha avuto un ruolo chiave nella progettazione e costruzione del rivelatore, con un contributo dell\u2019Universit\u00e0 di Princeton,<\/em> e successivamente, per quanto riguarda l\u2019Infn<\/em>, in collaborazione con i gruppi di Genova, Gran Sasso, Perugia<\/em>, nell\u2019ambito di una collaborazione internazionale\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

I neutrini solari<\/strong> possono essere osservati solo con rivelatori altamente sensibili<\/em>, in grado di escludere la maggior parte delle sorgenti di segnali di fondo<\/em>. Per ottenere la sensibilit\u00e0 richiesta, l\u2019esperimento Borexino<\/strong> \u00e8 stato costruito con un design simile a una cipolla<\/em>, caratterizzato da strati di crescente radiopurezza<\/em>, che lo rendono un rivelatore unico al mondo per il bassissimo livello di fondo raggiunto<\/em>, mai ottenuto da nessun altro esperimento. Inoltre, la profondit\u00e0<\/em> delle sale sperimentali dei Laboratori sotterranei del Gran Sasso lo ripara delle radiazioni cosmiche<\/em>, con l\u2019eccezione appunto dei neutrini<\/em> che attraversano indisturbati la materia terrestre. Misurare i neutrini del ciclo CNO \u00e8 stata un\u2019impresa complicata che ha richiesto un grande sforzo sia di hardware sia di software.<\/p>\n\n\n\n

\u00abNonostante i successi eccezionali ottenuti e un rivelatore gi\u00e0 ultrapuro\u00bb, spiega Gioacchino Ranucci<\/strong>, ricercatore della sezione Infn di Milano, attuale co-portavoce di Borexino, \u00ababbiamo dovuto impegnarci molto per migliorare ulteriormente la soppressione e la comprensione del bassissimo fondo residuo<\/em>, in modo da riuscire a identificare i neutrini del ciclo CNO\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

\u00abLa rivelazione dei neutrini prodotti nel ciclo CNO annunciata da Borexino \u00e8 il coronamento di uno sforzo incessante, durato anni, che ci ha portato a spingere la tecnologia a scintillazione liquida<\/strong> oltre ogni limite precedentemente raggiunto, e a fare del cuore di Borexino il luogo meno radioattivo del mondo<\/strong>\u00bb, commenta Marco Pallavicini<\/strong>, professore dell\u2019Universit\u00e0 di Genova<\/em> e membro della Giunta Esecutiva dell\u2019Infn, attualmente co-portavoce dell\u2019esperimento.<\/p>\n\n\n\n

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Una storia lunga 80 anni<\/strong><\/p>\n\n\n\n

L\u2019esistenza del ciclo CNO fu teorizzata per la prima volta nel 1938<\/strong>, quando gli scienziati Hans Bethe<\/em> e Carl Friedrich von Weizs\u00e4cker<\/em> proposero, indipendentemente, che la fusione dell\u2019idrogeno nelle stelle potesse anche essere catalizzata dai nuclei pesanti<\/em> carbonio, azoto e ossigeno, in una sequenza ciclica di reazioni nucleari, oltre a procedere secondo la sequenza della catena protone-protone.<\/p>\n\n\n\n

Nonostante le evidenze indirette ottenute con osservazioni astronomiche e astrofisiche, la conferma sperimentale diretta dei meccanismi stellari di generazione di energia non era ancora mai stata ottenuta<\/em>. La sua ricerca si \u00e8 concentrata sui neutrini<\/em>, particelle prodotte in abbondanza in queste reazioni, portando all\u2019avvio, negli anni \u201960 del XX secolo, del programma scientifico del Neutrino Solare<\/strong>, da cui sono scaturiti risultati di grande importanza per la fisica delle particelle. \u00a0Con questa misura, Borexino, che si avvicina alla conclusione della sua attivit\u00e0 scientifica, dopo aver dimostrato come brilla il Sole, lascia al settore dei neutrini anche l\u2019eredit\u00e0 duratura della prima osservazione dei neutrini CNO<\/strong>, un risultato rivoluzionario ottenuto attraverso un impressionante sforzo sperimentale, che rimarr\u00e0 per il futuro come uno dei successi fondamentali dell\u2019astrofisica e della fisica astroparticellare.\u00a0Nel corso di questa affascinante impresa per svelare i misteri del Sole e delle stelle, durata quasi un secolo, i neutrini solari sono stati fondamentali anche per identificare il fenomeno dell\u2019oscillazione dei neutrini<\/strong>, una delle pi\u00f9 grandi scoperte della fisica delle particelle del nuovo millennio.<\/p>\n\n\n\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n\n\n\n