L’AQUILA. «L’universo ha un’età di oltre 13 miliardi di anni, un tempo talmente lungo che può sfuggire alla percezione umana. Eppure, questo intervallo di tempo è estremamente breve se paragonato a quello tipico di alcuni processi fisici». L’esperimento Xenon1T, impegnato nella ricerca diretta di materia oscura ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso (Lngs) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), ha pubblicato su Nature (è in uscita) un nuovo studio che riporta la prima misura diretta della cosiddetta «doppia cattura elettronica dell’isotopo xenon-124. Si tratta del processo di decadimento più raro mai osservato in modo diretto, la cui vita media è ben mille miliardi di volte maggiore dell’età dell’universo», afferma in una nota l’Infn. «Questi nuovi risultati forniranno informazioni utili non solo per i modelli sulla struttura nucleare, ma anche per altri esperimenti che studiano processi rari. Essere riusciti a osservare in modo diretto un decadimento così raro», spiega Elena Aprile, professoressa della Columbia University, a capo della collaborazione Xenon, «e in una regione di energia diversa da quella della ricerca di materia oscura per la quale è ottimizzato Xenon1T, conferma in modo inequivocabile le grandi potenzialità del nostro rivelatore».
«La grande attenzione dedicata in fase di progetto e costruzione a ridurre il fondo radioattivo naturale dello strumento», sottolinea Marco Selvi, responsabile nazionale Infn dell’esperimento, «si rivela nuovamente fondamentale per riuscire a osservare processi rari, addirittura al di là degli obiettivi principali per cui è stato progettato il nostro esperimento». Questi nuovi risultati – fanno sapere dall’Infn – potranno permettere di fornire informazioni sulla struttura dei nuclei, utili anche per gli esperimenti che cercano altri decadimenti rari, come il “decadimento doppio-beta senza neutrini”. Tale ricerca, in cui l’Infn e i Laboratori Nazionali del Gran Sasso sono protagonisti a livello mondiale, può portare a svelare la natura e la massa del neutrino, una delle particelle più interessanti dell’attuale panorama sperimentale.
Xenon1T ha acquisito dati di alta qualità fino alla fine del 2018. Ora la ricerca proseguirà con il progetto XenonnT: un upgrade tecnologico dello stesso rivelatore.