L'esperimento HOLMES dimostra la validità di un approccio che utilizza la misura calorimetrica del decadimento per cattura elettronica del Ho-163, ponendo un limite superiore rigoroso alla massa del neutrino elettronico. Il lavoro che il gruppo di Rivelatori Criogenici del Dipartimento di Fisica (Dott. L. Ferrari Barusso, Prof. F. Gatti) e INFN di Genova (Dott. M. De Gerone) ha contribuito a realizzare insieme al Prof. P. Manfrinetti del DCCI, all’Università e INFN di Milano Bicocca, al grupppo del NIST e Università del Colorado – Boulder, all’ILL-Grenoble e il PSI - CH, è stato pubblicato su Physical Review Letters del 3 ottobre 2025.
La rivista ha scelto per la sua copertina la fotografia del cuore dell’esperimento: una piccola scatola di rame di pochi cetimetri di lato che contiene un chip con 64 microcalorimetri criogenici con sensori a transizione di fase a 0.1 K, impiantati con ioni Ho-163 nel nostro Dipartimento.
Il lavoro dimostra definitivamente la fattibilità di questa nuova metodologia sperimentale per la misura di massa dei neutrini e la scalabiltà della tecnologia: centinaia di queste piccole scatole con matrici 30x30, ad esempio, possono permettere di raggiungere sensibilità sulla massa prossime a 0.05 eV/c2.
Lo studio dei rivelatori criogenici e delle metodologie per produre e inserire l’Ho-163 nei micorcalorimetri è stato inizato dal Prof. Gatti nella metà degli anni 90 ed è proseguito negli anni 2000, anche grazie ai contibuti di giovani dottorandi e ricercatori, tra i quali la dottoressa Patrizia Meunier (sucessivamente a Berkley) e Professoressa Loredana Gastaldo (ora ad Heidelberg).
Nel 2014 la proposta HOLMES, basata su questi sviluppi, ha vinto la call dell’ERC, consentendoci di relizzare gli apparati sperimentali che hanno condotto al risultato pubblicato.
I ricercatori ringraziano A. Bevilacqua, L. Parodi, F. Siccardi dell’INFN di Genova per l’enorme lavoro svolto durante la progettazione e costruzione degli apparati sperimentali e i servizi di progettazione e officina meccanica dell’INFN.
