La cacciatrice di particelle: «Inseguo la nuova fisica»

«S iamo cauti ma i risultati ci fanno sperare», dice Elena Aprile dalla Columbia University di New York. «Da più di un anno stavamo lavorando sui dati raccolti nei laboratori del Gran Sasso con il progetto Xenon1T — aggiunge — e le probabilità che ci sia qualche nuova, importante particella legata a una nuova fisica, sono rincuoranti. Anche se da scienziata devo tener conto di ogni possibile causa all’origine degli interessanti segnali rilevati, compreso quella che si tratti di un rumore di fondo legato alla presenza del trizio emesso dai materiali impiegati. Lo abbiamo verificato a lungo questo aspetto ma ancora non abbiamo la certezza per escluderlo». L’attesa per i risultati di quello che sta accadendo in Abruzzo, dove sono stati registrati «segnali anomali» nella caccia alla materia oscura, ha generato grande agitazione nella comunità dei fisici.

L’esperimento nei Laboratori nazionali del Gran Sasso dell’Istituto nazionale di fisica nucleare, è diretto da Elena Aprile, che governa una collaborazione internazionale di 165 fisici di 21 nazionalità. È una ricerca all’avanguardia, di frontiera. «Cercavamo le particelle Wimp che inseguo da anni — spiega la scienziata — ma forse siamo davanti ad altre come gli assioni solari, oppure alla rivelazione di una caratteristica del neutrino riguardante il suo campo magnetico che sarebbe più elevato di quanto preveda oggi la teoria. In ogni caso si tratterebbe della prima scoperta di particelle che vanno oltre il modello Standard che oggi disegna la natura della materia, portandoci nel mondo inesplorato della fisica del futuro». La cosa importante, aggiunge Elena Aprile «è che entrambe queste particelle ipotizzate sono connesse alla ricerca della materia oscura che rappresenta il 25% dell’universo e di cui abbiano solo prove indirette. Gli assioni solari sarebbero diversi da quelli generati all’origine dell’universo ma trovarli sarebbe una scoperta importante perché ne confermerebbe l’esistenza. E altrettanto vale per la misura del neutrino».

«Per uscire dall’incertezza — continua la scienziata — ho proposto l’idea pazza, ma che si è dimostrata realizzabile, di aumentare la massa di xenon liquido ultra-puro contenuto nell’esperimento del Gran Sasso passando dalle 3,2 tonnellate di oggi a 8,5 tonnellate. Il nuovo esperimento battezzato XENONnT sarà pronto entro l’anno e quindi fra pochi mesi potremo capire meglio». I fisici al Gran Sasso sono al lavoro per avviare la prossima fase di ricerca e vedere se le particelle che piovono dall’universo lasciano traccia attraversando il liquido dando la possibilità di ricostruirne le caratteristiche. È in corso una «gara» con i ricercatori dei laboratori americani in South Dakota impegnati sullo stesso obiettivo. «Pure loro stanno potenziando l’esperimento e ce ne sarebbe un altro in Cina, ma troppo ridotto per competere».

Elena Aprile, milanese di nascita e laureata a Napoli, dopo un’esperienza al Cern è stata allieva del Nobel Carlo Rubbia ad Harvard. «È stato un periodo arduo ma preziosissimo perché Carlo pretende moltissimo dai suoi collaboratori senza preoccuparsi d’altro, degli aspetti più personali». Poi l’ingresso alla Columbia. «Era il 1986 e sono stata la prima donna a far parte del Faculty Member, il club dei professori dell’università. Qui aveva insegnato anche Fermi». L’anno scorso, per i risultati con i rilevatori liquidi di cui Aprile è un’autorità internazionale, l’American Astronomical Society le ha dato il premio Berkeley.