Ecco la misura più precisa mai effettuata della durata di vita di un neutrone

Ecco la misura più precisa mai effettuata della durata di vita di un neutrone
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Le particelle atomiche sono i mattoni fondamentali dell'intera esistenza dell'Universo, ma sono duraturi ed "eterni" solo se coesistono insieme in particolari aggregati conosciuto come atomi. Quanto può durare la vita di un neutrone solitario? La nuova misurazione effettuata dagli scienziati vi stupirà.

La ricerca è stata effettuata dal fisico nucleare Daniel Salvat dell'Indiana University Bloomington e dai suoi soci. Per effettuare una simile misurazione occorrono strumenti altamente specializzati, presenti solo in alcuni laboratori del mondo. Per effettuare tale misurazione dunque, gli scienziati si sono serviti del Los Alamos National Science Center, dove è stato allestito un progetto speciale per provare a misurare la durata della vita dei neutroni: il suo nome è UCNtau.

I ricercatori hanno conservato i neutroni in una trappola magneto-gravitazionale per 30-90 minuti e, nel corso di ripetuti esperimenti - condotti in quasi 4 anni di ricerca - hanno contato oltre 40 milioni di neutroni, ottenendo dati statistici sufficienti per determinare la durata della vita delle particelle con una precisione mai eguagliata fin ad ora.

La vita di un neutrone (prima di decadere in un protone) sembra sia di circa 877,75 ± 0,28 secondi (cioè 14 minuti e 38 secondi). Può sembrare un valore "inutile" per la ricerca, ma in realtà può fornire diverse risposte per la comprensione delle meccaniche cosmologiche più avanzate e soprattutto per lo studio della materia oscura.

"Il processo mediante il quale un neutrone 'decadde' in un protone - con un'emissione di un elettrone leggero e un neutrino quasi privo di massa - è uno dei processi più affascinanti conosciuti dai fisici", ha detto Daniel Salvat in un'intervista. "Lo sforzo di misurare questo valore in modo molto preciso è significativo perché la comprensione della durata precisa del neutrone può far luce su come si è sviluppato l'universo, oltre a consentire ai fisici di scoprire difetti nel nostro modello dell'universo subatomico".

La ricerca è attualmente in fase di revisione da parte della rivista scientifica "Physical Review Letters", ma è già disponibile a questo link in versione pre-pubblicazione.

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