L’Universo è attraversato da particelle quasi invisibili, sfuggenti, difficili da catturare anche con gli strumenti più avanzati. Sono i neutrini, spesso definiti “particelle fantasma” per la loro capacità di passare attraverso la materia senza lasciare traccia. Comprenderli è una delle sfide più affascinanti della fisica moderna, e proprio su questo fronte si è distinta Michela Sestu, giovane fisica, vincitrice lo scorso 4 novembre del premio “Milla Baldo Ceolin” dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare per le migliori tesi di laurea in fisica teorica.
La sua ricerca ha messo al centro l’interazione dei neutrini con l’argon, un gas nobile utilizzato in esperimenti avanzati di fisica delle particelle. In particolare, Sestu ha studiato eventi rari chiamati “canali inelastici di corrente neutra”, nei quali i neutrini colpiscono il nucleo degli atomi di argon provocandone una delicata eccitazione. Per prevedere con precisione questi fenomeni, ha perfezionato il cosiddetto modello a shell, integrando dati provenienti da esperimenti con raggi gamma. Il risultato è una descrizione più accurata delle reazioni che coinvolgono l’argon quando viene attraversato dai neutrini.
Queste interazioni non sono solo un esercizio teorico. Sono fondamentali per esperimenti come DarkSide-20k ai Laboratori del Gran Sasso, dedicato alla ricerca della materia oscura, una delle componenti più misteriose dell’Universo. Nei rivelatori, i neutrini producono segnali che potrebbero essere confusi con quelli della materia oscura, costituendo un “rumore di fondo” da riconoscere e sottrarre. Il lavoro di Michela Sestu permette di stimare con maggiore precisione questo contributo, migliorando la capacità di identificare un possibile segnale autentico di materia oscura.
Il formalismo sviluppato non si limita a DarkSide-20k. Rappresenta un ponte teorico utile anche per grandi esperimenti del futuro come DUNE e LEGEND-1000, rendendo la sua ricerca un tassello importante della fisica subatomica contemporanea.
Grazie a questo studio, si aprono prospettive per esplorare con maggiore dettaglio la struttura interna dei nuclei atomici, avanzando verso i grandi enigmi cosmici: cosa sono davvero i neutrini, come si comporta la materia nell’Universo e quale forma assume la materia oscura che invisibilmente lo permea.
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