A 600 metri di profondità sotto una montagna, in Giappone, è nata la gigantesca caverna che ospiterà il più ambizioso esperimento mai realizzato sui neutrini. Si chiama Hyper-Kamiokande e dovrebbe entrare in funzione nel 2028. L’Italia è in prima fila con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), impegnato in diversi aspetti cruciali della costruzione.
Un occhio sul cosmo lungo 73 metri
Il cuore dell’esperimento sarà una vasca cilindrica da 260.000 metri cubi d’acqua ultra-pura, alta quasi 73 metri e larga 69, sormontata da una cupola da 21 metri. Prima di essere riempita, sarà rivestita da migliaia di fotosensori multi-PMT in grado di catturare al buio i bagliori debolissimi prodotti dall’interazione dei neutrini con l’acqua.
Si tratta di particelle tra le più misteriose in natura: attraversano quasi indisturbate la materia, sfuggendo a ogni tentativo di osservazione diretta. Hyper-Kamiokande sarà progettato per intercettare fasci di neutrini generati da una sorgente a 300 km di distanza, oltre a quelli provenienti da eventi cosmici estremi come le supernovae.
Il ruolo dell’Italia
Il contributo italiano è determinante: la sezione INFN di Napoli coordina la produzione dei multi-PMT per diversi Paesi partner, mentre a Napoli è in allestimento un laboratorio dedicato all’assemblaggio di oltre un terzo di questi sensori.
Coinvolti anche altri poli di ricerca: le sezioni INFN di Bari, Napoli, Padova, Pisa e Roma, il Politecnico di Bari, le università Federico II di Napoli, Vanvitelli, Salerno, Padova, Pisa e la Sapienza di Roma. Un network che conferma il peso scientifico italiano in uno dei più grandi progetti di fisica fondamentale al mondo.
Obiettivi: dall’universo primordiale alle nuove teorie
Hyper-Kamiokande non si limita a catturare neutrini terrestri. L’esperimento punta a:
- osservare neutrini da supernovae, per capire meglio la morte delle stelle;
- analizzare l’asimmetria tra neutrini e antineutrini, che potrebbe spiegare perché oggi esiste più materia che antimateria nell’universo;
- confrontarsi con i risultati di altri esperimenti, come KM3NeT, il telescopio sottomarino installato nel Mediterraneo, che nel 2025 ha rilevato il neutrino più energetico mai osservato.
Obiettivi ambiziosi che mettono in gioco i fondamenti stessi della fisica delle particelle e la nostra comprensione dell’evoluzione cosmica.
Un passo decisivo verso il 2028
Lo scavo completato segna la fine della fase più imponente dei lavori: la parte ingegneristica. Adesso inizia la corsa all’allestimento della vasca e all’installazione dei sensori. Se tutto andrà secondo i piani, Hyper-Kamiokande diventerà operativo nel 2028, pronto a dare risposte su alcune delle domande più grandi della scienza.
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