Le leggi di Einstein resistono anche alla prova dei neutrini osservati nelle profondità del Mediterraneo. Analizzando 5.828 eventi candidati di neutrini atmosferici registrati dal telescopio sottomarino KM3NeT/ORCA, una collaborazione internazionale di ricercatori non ha trovato evidenze di violazioni dell’invarianza di Lorentz, uno dei principi fondamentali della relatività. Lo studio, pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP) e firmato tra gli altri da Alba Domi e Lukas Hennig dell’Erlangen Centre for Astroparticle Physics, in Germania, stabilisce nuovi limiti sperimentali alle possibili deviazioni dalle leggi fisiche conosciute.
L’invarianza di Lorentz stabilisce che le leggi della fisica mantengono la stessa forma per osservatori in moto uniforme gli uni rispetto agli altri. Alcune teorie della gravità quantistica, che tentano di conciliare relatività e meccanica quantistica, prevedono tuttavia che questo principio possa essere violato. “Non sappiamo ancora se lo spaziotempo sia continuo oppure possa essere discreto”, ha spiegato Domi. “Cercare violazioni dell’invarianza di Lorentz è un modo per indagare questa possibilità”.
Lo studio
I neutrini costituiscono uno strumento particolarmente sensibile perché possono attraversare la Terra e trasformarsi da un tipo all’altro durante il viaggio, attraverso il fenomeno delle oscillazioni. I ricercatori hanno esaminato 1,4 anni di osservazioni raccolte dalle prime sei unità di rilevamento di ORCA, situato a circa 2.450 metri di profondità al largo di Tolone, in Francia, confrontando energie e direzioni di arrivo dei neutrini con le previsioni teoriche. Pur senza individuare anomalie, l’analisi ha fissato per la prima volta limiti diretti su alcuni possibili effetti che coinvolgono le oscillazioni tra neutrini muonici e tauonici. I risultati sono competitivi con quelli di esperimenti come IceCube e Super-Kamiokande, nonostante il rivelatore fosse ancora parzialmente costruito.
“Con più dati e un rivelatore in espansione potremo cercare effetti ancora più piccoli“, ha dichiarato Hennig. Le prossime indagini potrebbero coinvolgere anche KM3NeT/ARCA, installato a circa 3.500 metri di profondità al largo della Sicilia, progettato per osservare neutrini cosmici di altissima energia.
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