LDV e il mistero delle Supernovae mancanti

L’Aquila – (Foto: in evidenza una supernova che esplode, sotto il fisico Zichichi e le strutture dell’esperimento LVD) – L’esperimento LVD (Large Volume Detector, in un certo modo un telescopio molto speciale) che si trova nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN ha realizzato una misura di altissima precisione sulla frequenza delle esplosioni di Supernovae, eventi catastrofici luminosissimi e rari. Che oggi sembrano anche custodire un mistero.
Lo studio, pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal (ApJ, 802, 47) permette di affermare che negli ultimi 21 anni, periodo di presa dati dell’esperimento, non si sono verificati eventi di questo tipo nella nostra Galassia. Le Supernovae sono in sostanza stelle che muoiono al termine del loro ciclo naturale: nel farlo al termine di un processo ben noto, esplodono mostrandosi in cielo luminosissime e visibili anche di giorno.

“Il risultato pubblicato è la misura più precisa fino ad ora ottenuta nell’osservazione di esplosioni di Supernovae nella nostra Galassia” dichiara Antonino Zichichi, Professore Emerito di Fisica Superiore all’Università di Bologna, ideatore e coordinatore dell’esperimento LVD. “Lo studio di questi eventi catastrofici che avvengono nella nostra Galassia – conclude Zichichi – consentirà non solo di determinare i processi che avvengono all’interno della stella prima che essa si trasformi in una stella di neutroni o in un buco nero, ma anche di misurare proprietà dei neutrini che sarebbe impossibile misurare in laboratorio.”

“Si tratta di una ricerca lunga e paziente di un evento rarissimo e importante che quando avverrà spalancherà una nuova porta sul nostro universo fornendoci informazioni preziosissime e per noi oggi inaccessibili” commenta Fernando Ferroni, presidente dell’INFN.

Ideato per cercare e studiare le esplosioni di Supernovae, il telescopio LVD si basa sulla rivelazione dei neutrini emessi dalle stelle nella loro fase finale. Durante i collassi stellari, infatti, le stelle si comportano come “candele nucleari” emettendo enormi quantità di luce e di neutrini. Questi ultimi, essendo particelle prive di qualsiasi tipo di carica (elettrica, nucleare, subnucleare) fatta eccezione quella detta “debole”, non interagiscono quasi mai con la materia percorrendo indisturbati, e velocissimi, distanze enormi. Nel silenzio cosmico dei laboratori ipogei, naturalmente schermati dalla pioggia di raggi cosmici da circa 1400 metri del massiccio del Gran Sasso, il rivelatore LVD attende proprio i neutrini originatisi in questi catastrofici eventi.
L’esperimento è stato ideato e progettato dal Professor Antonino Zichichi a cui si deve anche la geniale intuizione che portò alla costruzione degli stessi Laboratori.

Dallo studio delle esplosioni di Supernovae che avvengono nelle altre galassie i ricercatori sanno che in ogni galassia, nell’arco di un secolo, dovrebbero verificarsi da 1 a 3 di questi eventi. Sappiamo anche che, nella nostra galassia, l’ultimo fu avvistato da Keplero e Galilei quattro secoli fa: sembrano dunque mancare all’appello tra le 4 e le 12 esplosioni di Supernovae. Secondo i ricercatori dell’esperimento LVD ciò potrebbe dipendere dal fatto che la luce emessa durante l’esplosione delle Supernovae, viene assorbita dalla materia galattica lungo il tragitto percorso. I neutrini, diversamente dai fotoni, attraversano la galassia senza interagire con la materia e risultano dunque importantissimi per lo studio delle esplosioni di Supernovae.

LVD – The Large Volume Detector
Poiché i neutrini hanno una piccolissima probabilità di interagire è necessario progettare strumenti che abbiano un volume sufficiente per rivelarli. L’esperimento LVD è costituito da mille tonnellate di liquido scintillatore, distribuite in 840 moduli. Data l’imprevedibilità del fenomeno, questi strumenti devono funzionare perfettamente e prendere dati continuamente, giorno e notte nel corso di molti decenni. LVD è in funzione dal 1992. LVD, ideato e progettato dal Professor Antonino Zichichi, è una collaborazione scientifica internazionale che coinvolge 11 Istituti e Laboratori in Italia, Russia, USA, Brasile e Francia.