I microcalorimetri a bassa temperatura intorno a 0.1 K sono stati proposti nel 1985 dal nostro gruppo di Genova come nuovi strumenti di spettroscopia beta ad assorbimento totale per la misura diretta di massa dei neutrini. A quel tempo la tecnologia dei microcalorimetri criogenici era agli albori e si ottenevano risoluzioni energetiche persino peggiori di quelle degli strumenti già consolidati per la spettroscopia beta. I primi sviluppi pionieristici di questo tipo di rivelatori furono motivati dall’ipotesi di esistenza di una massa dei neutrini di decine di eV/c2, consistente con i modelli cosmologici del tempo. Attualmente, dopo la scoperta del mescolamento dei sapori leptonici che coinvolge stati di massa finiti, una misura diretta di massa é ancora una impresa sperimentale assai complessa. Ma questo è mitigato dai passi da gigante fatti negli ultimi dieci anni da diversi gruppi nel mondo nella tecnologia dei rivelatori a bassa temperature.

Infatti é recente la dimostrazione di fattibilità di matrici di rivelatori da 1 K-pixel con 1-2 eV di risoluzione nella banda energetica di alcuni keV. Nel frattempo sono stati studiati gli isotopi da utilizzare nell’esperimento quali il Re -187 e l’Ho-163. Con HOLMES si realizzerà il primo esperimento di misura calorimetrica con sensibilità sub eV/c2,con la più aggiornata tecnologia di rilevazione a bassa temperatura per la spettroscopia ad alta precisione del decadimento per cattura elettronica dell’Ho-163 .

La tecnologia dei rivelatori TES a 0.1K che abbiamo sviluppato per questo progetto è stata applicata anche alla spettroscopia nucleare a bassa energia e alla struttura fine del decadimento beta (BEFS), che sono non osservabili con altri rivelatori, ai bolometri per per misure di Radiazione Cosmica di Fondo e ai rivelatori di piano focale per l’Astrofisica-X nell’ambito di programmi di ricerca dell’ASI e dell'ESA.

Il progetto Holmes è cofinanziato dallo European Research Council (ERC)