Km3Net: una torre di 400 metri sotto il mare

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Una torre gigantesca, alta 400 metri, è stata installata a 3500 metri di profondità al largo della Sicilia, 80 km a sud est di Capo Passero, nello Ionio meridionale. È il primo componente di una “selva” di alcune centinaia di torri che costituiranno l’esperimento Km3Net, un progetto che coinvolge l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), numerose Università Italiane e Istituti di ricerca di dieci Paesi Europei.

Le torri fungeranno da supporto per decine di migliaia di sensori ottici (fotomoltiplicatori), “occhi” elettronici che formeranno un’antenna sottomarina in grado di rilevare la scia luminosa prodotta dalle rare interazioni dei neutrini di origine astrofisica con l’acqua di mare. Il complesso di torri costituirà, così, un telescopio per neutrini cosmici di alta energia, che punta a identificare le sorgenti di raggi cosmici e di antimateria e permetterà di studiare i fenomeni “esplosivi” dell’universo.

La posa della torre è stata un’operazione complessa. Il sistema appena installato è costituito da una sequenza di otto piani, spaziati di 40 metri l’uno dall’altro lungo la direzione verticale, ciascuno equipaggiato con sensori ottici, acustici e oceanografici.
L’installazione è stata eseguita per mezzo della nave “Nautical Tide” specializzata nell’esecuzione di lavori a grandi profondità, di proprietà della FUGRO, armata dalla Mediterranean Trading Shipping. Utilizzando un robot sottomarino filoguidato - ROV (Remotely Operating Vehicle) - è stata prima esplorata l’area (un profondo plateau sottomarino) scelto per l’installazione  della torre. L’ispezione, condotta in collaborazione fra i tecnologi e i ricercatori dell’INFN presenti a bordo e l’equipaggio della nave, è durato circa 12 ore. Una volta verificata l’assenza di ostacoli sul fondo, la torre è stata quindi portata a 3500 metri di profondità, con precisione di alcuni metri rispetto al punto previsto. Successivamente è intervenuto il ROV che ha provveduto a connettere la torre al cavo elettro-ottico sottomarino di 100 km, che l’INFN ha terminato di installare nel 2009.
La torre è stata infine aperta, raggiungendo la configurazione di lavoro di 400 metri di altezza. La durata totale di queste operazioni è stata di 6 ore. Sono stati poi collocati ulteriori strumenti acustici che segnano e delimitano il campo di installazione del futuro grande rivelatore di neutrini. La durata complessiva dell’operazione è stata di 24 ore e durante questo periodo il ROV è rimasto continuamente a operare a 3500 m, guidando dalle profondità del Mar Ionio tutti i movimenti della nave.

L’apparato ha subito iniziato a funzionare inviando, attraverso il cavo sottomarino, i primi dati al laboratorio a terra dei LNS (Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN) situato a Portopalo di Capo Passero.

“Ora – come spiega il direttore dei Laboratori Nazionali del Sud, Giacomo Cuttone – si è avviata la fase di caratterizzazione dell’apparato e di acquisizione dei segnali ottici, acustici e oceanografici. Questa attività rappresenta il punto di partenza della realizzazione del rivelatore Km3Net nel sito di Capo Passero dei LNS”.

Alla collaborazione internazionale aderiscono Cipro, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Olanda, Regno Unito, Romania, Spagna. All’impresa partecipano nove gruppi dell’INFN (Bari, Bologna, Catania, Genova, LNF, LNS, Napoli, Pisa, Roma) in collaborazione e in sinergia con Istituti di ricerca geofisica, oceanografica di biologia marina (INGV, CNR, CIBRA, NURC). 

Ufficio stampa INFN

 

 

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