Comunicato stampa: L’esperimento CUORE che si trova ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha presentato oggi i primi risultati scientifici nell’ambito di un seminario ai LNGS. Lo studio, centrato sui decadimenti rarissimi dei nuclei di tellurio, indica con precisione mai raggiunta prima per questi nuclei la regione in cui cercare un fenomeno che coinvolge i neutrini e che, secondo i fisici, potrebbe fornire informazioni chiave sull’asimmetria tra materia e antimateria nel nostro universo. Lo studio sarà disponibile da domani sull’archivio open access digitale ArXiv (http://arxiv.org/.)

CUORE (acronimo per Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) è un esperimento ideato per studiare le proprietà dei neutrini, in particolare, l’esperimento cerca un fenomeno raro chiamato doppio decadimento beta senza emissione di neutrini. Rivelare questo processo consentirebbe, non solo di determinare la massa dei neutrini, ma anche di dimostrare la loro eventuale natura di particelle di Majorana fornendo una possibile interpretazione della prevalenza della materia sull’antimateria nell’universo. Prima di completare CUORE, i ricercatori hanno costruito un prototipo chiamato CUORE-0 composto da una singola torre di 52 cristalli di ossido di tellurio e entrato in funzione nell’aprile 2013. Dopo una campagna di raccolta dati di circa 2 anni e accurate analisi, i ricercatori di CUORE-0 sono ora in grado di indicare con grande precisione la regione in cui indagare questo fenomeno. CUORE è progettato per lavorare in condizioni di ultrafreddo: è infatti composto da cristalli di tellurite progettati per funzionare a temperature di circa 10 millikelvin, cioè dieci millesimi di grado sopra lo zero assoluto.

“Questi risultati sono un’importante conferma per la collaborazione scientifica che ha progettato l’esperimento” commenta Fernando Ferroni presidente dell’INFN e professore dell’Università La Sapienza di Roma.

“Sebbene non si abbia evidenza diretta che i neutrini siano particelle di Majorana” aggiunge Ettore Fiorini ideatore dell’esperimento, associato INFN e professore emerito all’Università di Milano-Bicocca “la tecnologia di CUORE, basata su cristalli ultrafreddi, avrà sicuramente un ruolo da protagonista per chiarire la natura di queste particelle”. 

“CUORE-0 è il precursore di CUORE, il più grande rivelatore criogenico che lavorerà a temperature prossime allo zero assoluto” commenta Oliviero Cremonesi spokesperson dell’esperimento e ricercatore della sezione INFN di Milano-Bicocca . “Una volta completato sarà composto da un migliaio di cristalli di tellurite e studierà il doppio decadimento beta senza emissione di neutrini con una sensibilità mai raggiunta prima”.

“I Laboratori INFN del Gran Sasso offrono un’infrastruttura di ricerca unica al mondo per la ricerca di interazioni rare come quelle dei neutrini di Majorana o delle particelle che costituiscono la Materia Oscura”, sottolinea Stefano Ragazzi, professore presso l’Università di Milano-Bicocca e direttore dei Laboratori del Gran Sasso. “l’INFN è orgoglioso di ospitare nel suo principale laboratorio sotterraneo gli esperimenti più precisi al mondo in questo settore”.

CUORE è una collaborazione internazionale formata da circa 157 scienziati provenienti da trenta istituzioni in Italia, USA, Cina, Spagna e Francia. Per l’INFN partecipano le sezioni di Milano-Bicocca, Bologna, Genova, Padova, Roma La Sapienza, e i Laboratori Nazionali INFN del Gran Sasso, di Frascati e di Legnaro.

Il neutrino di Majorana e l’enigma dell’asimmetria tra materia e antimateria

Il doppio decadimento beta è un processo per cui, all’interno di un nucleo, due neutroni si trasformano in due protoni, emettendo due elettroni e due anti neutrini. Nel doppio decadimento beta senza emissione di neutrini non vi è appunto emissione di neutrini poiché uno degli antineutrini si è trasformato, all’interno del nucleo, in neutrino. Le particelle dotate di carica non subiscono questa trasformazione e il Modello Standard prevede che anche i neutrini siano esclusi, ma questo tipo di neutrini potrebbe essere speciale. Se, come ipotizzato negli anni ’30, dal fisico italiano Ettore Majorana i neutrini e gli antineutrini fossero due manifestazioni della stessa particella, come le due facce di una stessa moneta, la transizione tra materia e antimateria risulterebbe possibile. Questo fenomeno, seppur attualmente raro, potrebbe esser stato frequente nell’universo primordiale immediatamente dopo il Big Bang e aver determinato la prevalenza della materia sull’antimateria. (e.c.)

Si apre l’8 aprile, all’Università di Roma Tor Vergata, l’edizione 2015 di IFAE (Incontri di Fisica delle Alte Energie). L’evento, organizzato dalla Sezione INFN di Roma Tor Vergata, propone per questa XIV° edizione due novità. La prima riguarda gli speaker coinvolti: sono tutti giovani. L’organizzazione delle quattro sessioni in cui è articolata la conferenza, infatti, è stata affidata a ricercatori post-doc che hanno ricevuto esplicita indicazione di coinvolgere come oratori altri giovani fisici. E il suggerimento è stato seguito: quindi questa si preannuncia un’edizione che avrà per protagonisti giovani fisici e che sarà caratterizzata dal loro entusiasmo. “Siamo veramente felici di ospitare nell’Aula Magna della Facoltà di Scienze della nostra Università l'incontro annuale dei fisici delle particelle”, commenta Anna Di Ciaccio del Comitato Organizzatore e appena eletta Direttore della Sezione INFN di Roma Tor Vergata. “L’edizione di quest’anno – prosegue Di Ciaccio – coordinata dai nostri colleghi più giovani, alcuni dei quali impegnati in prestigiosi istituti di ricerca all’estero, è contraddistinta da una grande partecipazione di giovani fisici e di studenti di dottorato provenienti da tutta Italia. Tra questi ci sono vincitori di borse di ricerca europee di eccellenza, ERC (i finanziamenti dell’European Research Council), e ci auguriamo che molti di loro possano essere futuri leader nella fisica delle particelle elementari".
La seconda novità dell’edizione 2015 di IFAE riguarda, invece, i contenuti: si parlerà delle frontiere non solo della fisica ma anche di quelle delle nuove tecnologie. Le sessioni tratteranno, infatti, le frontiere dell’energia, con in prima linea gli esperimenti a LHC al CERN di Ginevra che dopo due anni di inattività ha in questi giorni visto i primi fasci circolare per la preparazione all’energia di 13 TeV nel centro di massa. Le frontiere dell’intensità, con gli esperimenti che si occupano della cosiddetta fisica del flavour, come LHCb sempre al CERN, BABAR a SLAC negli Stati Uniti e BESIII a IHEP in Cina. Le frontiere della fisica cosmica, con esperimenti come, per esempio, AMS, in orbita da quattro anni sulla Stazione Spaziale Internazionale. Ma si parlerà, appunto, anche di nuove tecnologie: da quelle che trovano impiego in ambito medico, per scopi diagnostici e terapeutici, alle molteplici applicazioni industriali, alle tecnologie impiegate per l’esplorazione spaziale, al calcolo. A dare il benvenuto ai giovani fisici protagonisti di IFAE 2015 saranno Fernando Ferroni, presidente dell’INFN, Roberto Battiston, presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), Luigi Rolandi, professore alla Scuola Normale Superiore di Pisa e senior research physicist del CERN, e Marco Pallavicini, presidente della II° commissione dell’INFN, per la fisica astroparticellare. Chiuderà l’evento, il 10 aprile, Antonio Masiero, vicepresidente dell’INFN, fisico teorico, che illustrerà le prospettive di ricerca in fisica dopo la scoperta del Bosone di Higgs.

È scomparso nella sua casa a Roma, all’età di 95 anni anni, Giorgio Salvini, fisico di fama internazionale e padre dei Laboratori di Frascati dell’INFN, il primo laboratorio nazionale di fisica delle particelle. Era nato a Milano il 24 aprile del 1920.
“Un protagonista straordinario della rinascita della fisica italiana dopo la tragedia della diaspora e della guerra”, ricorda Fernando Ferroni, presidente dell’INFN. “Accettò giovanissimo il compito di organizzare e coordinare la costruzione del sincrotrone ai Laboratori di Frascati. Una macchina che nacque dalla volontà di proiettare l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare nell’eccellenza della fisica mondiale, e che lui rese realtà insieme a una squadra di giovani entusiasti. Nella sua lunga e splendida carriera scientifica, l’ottimismo della volontà ha sempre prevalso e questo è un lascito di cui l’INFN cercherà di far sempre tesoro”, conclude Ferroni.
Il suo primo lavoro scientifico rilevante Salvini l’aveva fatto da clandestino, nascosto dal suo professore e relatore Giovanni Polvani nelle stanze dell’Istituto di Fisica dell’Università di Milano. Erano gli ultimi anni della Seconda Guerra Mondiale e Giorgio Salvini era un giovanissimo sottotenente del Genio degli Alpini, spiazzato come tanti dall’armistizio del 1943.
È a partire da quei lavori che Salvini inizia a farsi notare. In quel momento, lavora sulle interazioni mesoniche nei nuclei, prima di passare a occuparsi di raggi cosmici. Con questa linea di ricerca ebbe i primi successi e riconoscimenti, la cattedra e l’invito a Princeton dai colleghi americani nel ‘49. In quegli anni consolida amicizie e collaborazioni importanti con altri giovani fisici, come Gilberto Bernardini, Edoardo Amaldi ed Ettore Pancini, e continua a occuparsi con successo di raggi cosmici e rivelazione di particelle. Rientrato in Italia insegna Fisica Generale, e dal ‘53 viene nominato giovanissimo (ha appena 33 anni) direttore del progetto nazionale per la costruzione a Frascati di un elettrosincrotrone da 1.000 MeV. Nasce così la prima di una serie di macchine che consentirà ai Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di diventare un centro di ricerca all’avanguardia nel campo della fisica delle alte energie.
Quando Salvini ne lascia la direzione nel 1960, i Laboratori sono ben avviati oltre a essere diventati un importante luogo di formazione per la scuola italiana di fisica degli acceleratori che, con AdA e le intuizioni del fisico austriaco Bruno Touschek, apre la nuova fondamentale era degli anelli di accumulazione. Tra il 1966 e il 1970 presiede l’INFN, che sotto la sua guida ottiene finalmente piena autonomia giuridica. Tornato stabilmente alla ricerca dalla fine degli anni ‘70 entra a far parte del gruppo che al CERN rivela i bosoni intermedi W e Z˚, scoperta per cui Carlo Rubbia riceverà il premio Nobel. Continua ad alternare con passione ricerca e prestigiosi ruoli di dirigenza e nel 1990 succede ad Amaldi come direttore dell’Accademia dei Lincei e nel 1995 viene nominato Ministro per l’Università e la Ricerca Scientifica e Tecnologica nel governo Dini. Dopo quest’esperienza continua con lo stesso entusiasmo a partecipare alla vita universitaria romana e internazionale ancora dichiarandosi semplicemente “un uomo fortunato”. Guidato dai suoi due poli di riferimento di sempre: la sua curiosità scientifica e l’insegnamento. “Arrivato alla mia sera, - disse Salvini - trovo di essere stato un uomo fortunato, per quanto ho visto e ho contribuito, su limitatissima scala, ad attuare”.