Misurato in Italia uno dei processi più rari del cosmo

Scienze
Immagine di archivio (Getty Images)

Si tratta della doppia cattura elettronica, il processo in cui lo xenon-124 si trasforma nel tellurio-124. La scoperta permetterà di approfondire lo studio dei neutrini 

Il decadimento dello xenon-124 è uno dei processi più rari dell’universo. I ricercatori dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (Lngs) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) sono riusciti a misurarlo durante l’esperimento Xenon1T, finalizzato alla ricerca della materia oscura. “Si tratta di una misura inattesa ottenuta, come spesso accade nella scienza, mentre stavamo cercando altro: la materia oscura che dà forma a circa un quarto del cosmo", spiega Marco Selvi, fisico e responsabile nazionale per l’Infn dell’esperimento Xenon1T. “Il risultato ottenuto consentirà di studiare degli altri processi ancora più rari, come il cosiddetto decadimento doppio-beta senza neutrini, che ci dirà se il neutrino si comporta come la sua antiparticella, come aveva previsto Majorana quasi un secolo fa", prosegue l’esperto. Selvi ha aggiunto che la misurazione del decadimento dello xenon-124 consentirà di allargare il campo di indagine e aiuterà a ottenere una migliore comprensione dei neutrini, delle particelle fondamentali per l’evoluzione del cosmo. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature.

La doppia cattura elettronica

Durante l’esperimento Xenon1T, coordinato dalla ricercatrice della Columbia University di New York Elena Aprile, gli esperti presenti nei Laboratori del Gran Sasso hanno osservato un raro fenomeno noto come doppia cattura elettronica. Durante questo processo, lo xenon-124 si trasforma nel tellurio-124. Selvi spiega che durante la doppia cattura elettronica, “due protoni di un nucleo di xenon catturano due elettroni, trasformandosi in due neutroni con l'emissione di due neutrini e di energia pari a 64.000 elettronvolt". Il ricercatore rileva che il risultato ottenuto dimostra la grande sensibilità di Xenon1T. Il rilevatore per la ricerca della materia oscura lavora in condizioni di purezza record, minimizzando la radioattività ambientale. “Il traguardo raggiunto ci fa ben sperare per la futura caccia alla materia oscura con il fratello maggiore di Xenon1T, che sarà messo a punto entro la fine del 2019 e lavorerà con una sensibilità 10 volte maggiore”. 

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