Il prestigioso premio A. Hans Bethe 2023 dell’American Physical Society conferma ulteriormente gli eccellenti risultati dell’esperimento Borexino, un esperimento di una sensibilità senza precedenti nello studio dei neutrini solari, attivo presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso dal 2007 al 2021.
Il riconoscimento, assegnato ogni anno a uno scienziato di particolare rilevanza nei campi dell’Astrofisica, della Fisica Nucleare e dell’Astrofisica Nucleare, sarà infatti attribuito per il 2023 a Frank Calaprice della Princeton University, uno dei fondatori di Borexino per “il suo contributo pionieristico alla realizzazione di rivelatori di grande volume con bassissimo fondo, in particolare Borexino, che ha permesso di effettuare la misura completa dello spettro dei neutrini solari, che è culminata con l’osservazione dei neutrini del ciclo CNO, dimostrando sperimentalmente il funzionamento di tutte le reazioni di fusione nucleare che sono alla base dell’evoluzione stellare.”
“Con questo meritatissimo premio l’American Physical Society riconosce il ruolo cruciale svolto da Frank in Borexino, a cui ha contribuito con una pluralità di idee e sviluppi assolutamente innovativi ed originali – dichiara Gioacchino Ranucci, co-spokesperson dell’esperimento – “Se Borexino ha vinto la sua sfida di investigare completamente i meccanismi nucleari di funzionamento del Sole tramite lo studio dei neutrini in essi prodotti, lo si deve indubbiamente anche all'impegno e alla dedizione con cui Frank ha perseguito la progettazione e costruzione del contenitore e degli impianti di purificazione dello scintillatore, da cui è scaturito il bassissimo fondo radioattivo che si è rivelato essenziale per il successo scientifico dell'esperimento” conclude Ranucci.
Il progetto Borexino, iniziato alla fine degli anni ’80, vede l’ingresso di Frank Calaprice nella collaborazione a partire del 1990, diventandone uno dei fondatori insieme a Giampaolo Bellini dell’Università di Milano, Raju Raghavan e Franz Von Feilitzsch. “Frank ha collaborato con me e i membri di Borexino per 30 anni, dando un contributo essenziale all'esperimento in diversi campi – afferma Bellini – Frank è stato uno dei pochi, circa una dozzina, che ha cominciato con me nel 1990 e ha continuato a collaborare fino alla chiusura dell'esperimento. Devo dire che anche nei periodi difficili, Frank è stato sempre presente, mostrando un'importante dedizione e attaccamento ad una impresa per niente scontata. Certamente Frank ha rappresentato uno dei punti di forza dell'esperimento e un importante compagno di viaggio in questi 30 anni.”
Grazie alle sue caratteristiche, nei suoi 14 anni di funzionamento, Borexino ha dimostrato di possedere un livello di radiopurezza talmente elevato da rappresentare uno strumento unico per sondare i flebili segnali provenienti dal Sole. L’esperimento ha raggiunto dei risultati scientifici di grande rilievo che sono andati ben oltre le aspettative: oltre alla rivelazione dei neutrini prodotti nella reazione nucleare protone-protone che produce il 99% dell’energia del Sole, nel 2020 ha portato alla prima osservazione dei neutrini provenienti dal ciclo CNO, una reazione di estrema importanza per le stelle più massicce del Sole. Entrambe queste scoperte sono valse all’esperimento le copertine delle più autorevoli riviste scientifiche internazionali e un duplice inserimento nella Top Ten dei risultati di fisica più importanti della rivista Physics World (2014 e 2020). Nel 2021 l’importanza di questi risultati è stata riconosciuta anche con l’assegnazione del premio Cocconi dell’European Physics Society. Vanno inoltre menzionati il premio Fermi e il premio Pontecorvo, riconoscimenti internazionali conferiti a Bellini per gli importanti risultati ottenuti sui neutrini da Borexino.
“Frank Calaprice ha giocato un ruolo assolutamente rilevante nella progettazione e costruzione del rivelatore Borexino così come nella guida della Collaborazione attraverso la grandiosa esecuzione del progetto. Il suo riconoscimento con un premio Bethe è sicuramente appropriato: la misurazione quasi completa dei neutrini dalla catena pp e dal ciclo CNO fornisce la conferma del lavoro di Bethe sui cicli di fusione nucleare che alimentano tutte le stelle. – commenta Cristian Galbiati della Princeton University – Lo straordinario successo sperimentale di Borexino non sarebbe stato possibile senza l'ingegno di Frank e la sua propensione per l'innovazione. Molte idee introdotte da Frank sono attualmente alla base di esperimenti di nuova generazione su neutrini e materia oscura. Infine, ma non in ordine di importanza, è innegabile che almeno tre generazioni dei suoi "studenti" si stiano dimostrando leader di successo nel settore, confermando l'eccellente esperienza di Frank nel campo dell'educazione scientifica e rendendo il suo impatto sul campo ancora più significativo".
Negli ultimi anni al Gran Sasso, oltre all’attività in Borexino, Calaprice si è impegnato nella realizzazione dei cristalli di ioduro di sodio ad elevata radiopurezza sviluppando tecniche innovative per la ricerca di materia oscura per l’esperimento SABRE, di cui è stato promotore e responsabile. “Ho lavorato con Frank principalmente in ambito Borexino ma anche in DarkSide-50 e SABRE a partire dal 1999. È un ricercatore estremamente meticoloso, attento ai dettagli e ricco di idee con una perseveranza piena di energia ed ha contribuito con idee fondamentali e innovative in tutti i progetti in cui è stato coinvolto. Ha sempre tenuto in grande considerazione studenti e ricercatori giovani, io stesso ho cominciato con lui la mia carriera scientifica subito dopo il dottorato” dichiara Aldo Ianni, ricercatore dei Laboratori del Gran Sasso e responsabile nazionale di SABRE.
Il premio verrà consegnato nella primavera del 2023 durante una cerimonia in occasione del meeting dell’American Physics Society.
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Laboratori Nazionali del Gran Sasso – Relazioni esterne
Roberta Antolini
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REIS - 11.10.2022