LNGS (Laboratori Nazionali del Gran Sasso)

 

Nome: LNGS (Laboratori Nazionali del Gran Sasso)

Che cos’è: il più grande laboratorio sotterraneo al mondo dedicato allo studio delle astroparticelle

Dove: Assergi, L’Aquila, a 1400 metri di profondità sotto il massiccio del Gran Sasso

Quando: i lavori per la costruzione dei LNGS sono iniziati nel 1982

 

 

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Il laboratorio in numeri

I LNGS sono dislocati in parte in superficie, dove si trovano gli uffici, e in parte nel sottosuolo, dove sono allestiti gli esperimenti, a cui si accede attraverso il tunnel autostradale del Gran Sasso. La parte sotterranea dei laboratori è costituita da tre grandi sale sperimentali, delle dimensioni di circa 100 m di lunghezza, 20 di larghezza e 18 di altezza ciascuna, e da varie gallerie di servizio, per un volume totale di 180 mila metri cubi. Ai LNGS si svolgono attività di ricerca in fisica astroparticellare. In particolare vengono studiati eventi rari che riguardano particelle che interagiscono pochissimo con la materia: questo è possibile grazie ai 1400 metri di roccia sovrastante che fungono da schermo per la maggior parte delle particelle che arrivano sul nostro pianeta, riducendo di un fattore un milione il “rumore di fondo” rispetto alla superficie della Terra. I LNGS sono un grande centro internazionale di ricerca che attrae cervelli da tutto il mondo. Attualmente sono circa 950 i ricercatori provenienti da 29 Paesi che lavorano ai 15 esperimenti attivi o in via di realizzazione.

 

Ricerche

Due sono i principali filoni di ricerca ai Laboratori del Gran Sasso: i neutrini e la materia oscura.

 

I neutrini

Sono particelle dotate di massa, ma quasi nulla. Sono molto abbondanti ma privi di carica e interagiscono pochissimo con la materia. Studiarli quindi è difficile e ne sappiamo ancora poco. Per esempio, non sappiamo se nel caso del neutrino materia e antimateria coincidano. Per cercare di scoprirlo si studia un evento raro: il doppio decadimento beta senza emissione di neutrini. Se si riuscisse a rivelare questo processo, allora potremmo concludere che il neutrino è una particella di Majorana e in questo caso, come ipotizzato dal grande fisico, neutrino e antineutrino coinciderebbero. Di neutrini poi ne esistono tre tipi: elettronico, muonico, e del tau, associati rispettivamente all’emissione di un elettrone, di un muone e di una particella tau nei decadimenti deboli. I neutrini posso cambiare passando da un tipo a un altro: questo fenomeno, chiamato oscillazione, è studiato ai Laboratori del Gran Sasso.

 

La materia oscura

Viene chiamata così perché non emette né assorbe radiazione, quindi è invisibile ai nostri occhi e ai nostri strumenti. È stimata essere cinque volte più abbondante della materia ordinaria, che costituisce solo il 5% di ciò che compone il nostro universo. Supponiamo che la materia oscura esista per gli effetti gravitazionali che essa esercita su quella ordinaria, come l'aggregazione delle galassie. Ora stiamo cercando la prova diretta della sua esistenza: l’interazione tra materia oscura e materia ordinaria.

 

 


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