L'eclisse del 29 marzo 2006 sarà visibile lungo un tragitto che parte dalla Nigeria e finisce oltre la Turchia, con un massimo di circa 4 minuti di totalità nel deserto libico. Ci proponiamo di organizzare una spedizione scientifica a Waw An Namos, Libia (Fig. 2), destinata all'osservazione dell'eclisse.

Fig. 2: La zona libica dove la spedizione bolognese condurrà le sue osservazioni. (Credit: http://www.sebhau.net/spse2006/)

La ragione scientifica principale per la quale intendiamo osservare l'eclisse totale del 29 marzo 2006, è di condurre un esperimento rilevante per la fisica dei neutrini solari.

Il Sole non emette solo luce. La "fornace termonucleare" situata nel centro del Sole fornisce l'energia e produce una gran quantità di particelle elementari note come i neutrini dell'elettrone. I neutrini sono caratterizzati da carica elettrica nulla, da masse estremamente piccole (ancora non ben conosciute) e interagiscono solo tramite l'interazione debole con il resto della materia; non interagendo fortemente sono in grado di uscire dal Sole e raggiungere la Terra, viaggiando con una velocità molto vicina a quella della luce. Per i neutrini solari, le eclissi non esistono: la Luna può fermare i fotoni luminosi emessi dalla nostra stella, mentre è completamente trasparente per i neutrini.

Negli ultimi anni, esperimenti complessi, di grandi dimensioni, hanno dimostrato che i neutrini solari non arrivano tutti sulla Terra come neutrini dell'elettrone, ma che una parte di loro arrivano in forma di neutrini d'altro tipo (neutrini del muone e del tau). Una tale trasformazione (nota come "oscillazioni dei neutrini") si può spiegare solo se si assume che essi abbiano una massa diversa da zero. Inoltre un neutrino dell'elettrone, del muone, del tau, non ha una massa ben definita, ma è una "miscela" di masse diverse. Queste strane proprietà fanno sì che i neutrini dell'elettrone emessi dal Sole, a certe distanze dalla sorgente, siano combinazioni di masse che corrispondono a tipi di neutrini diversi da quelli inizialmente prodotti, e che dunque i neutrini "oscillano" da un tipo ad un altro.

Fig. 3: Se nel percorso luna-terra un neutrino pesante () decadesse in un neutrino più leggero () e un fotone visibile (), allora il gamma potrebbe essere osservabile con un telescopio posto sulla terra nella zona d'ombra generata dalla luna durante l'eclisse.

Nella propagazione nel vuoto fra sole e terra è opportuno considerare tre tipi di neutrini di massa ben definita (autostati di massa, combinazioni lineari di ). Ciò ci permette di supporre che un neutrino di massa più elevata possa decadere in un neutrino di massa più leggera, emettendo un fotone luminoso. Se è così, un'eclisse totale di sole rappresenta un'ottima occasione di cercare il segnale di questo tipo di decadimento, che consisterebbe nell'apparizione di un debolissimo segnale di luce che sembra arrivare dalla direzione del centro del Sole posto dietro la Luna.

Intendiamo inseguire il disco scuro della Luna durante l'eclisse con una strumentazione astronomica di grande sensibilità, per cercare un tale segnale; in caso negativo rinforzeremo di almeno due ordini di grandezza i limiti già esistenti sulla vita media dei neutrini.