Un neutrino da record: un evento senza precedenti nello spazio profondo
Il nostro pianeta è costantemente bombardato da particelle ad alta energia, ma gli scienziati hanno recentemente individuato un evento straordinario: un neutrino proveniente dallo spazio profondo con un’energia mai osservata prima. Il 13 febbraio 2023, un rilevatore sottomarino al largo della Sicilia ha registrato un neutrino da record, con un’energia stimata in 220 petaelettronvolt (PeV), un valore di gran lunga superiore al precedente primato di appena 10 PeV.
L’origine misteriosa di un neutrino estremo
Solo pochi fenomeni cosmici sono in grado di accelerare particelle a energie così elevate. Tra i candidati principali ci sono le supernovae e i buchi neri, in particolare i blazar, ossia buchi neri supermassicci estremamente attivi che emettono potenti getti di radiazioni puntati quasi direttamente verso la Terra. Tuttavia, data l’energia senza precedenti, questo neutrino potrebbe essere ancora più speciale: potrebbe trattarsi del primo neutrino cosmogenico mai rilevato, nato dall’interazione dei raggi cosmici con i fotoni della radiazione di fondo residua del Big Bang.
Cosa rende i neutrini così unici?
I neutrini sono particelle elementari prive di carica elettrica e con una massa così piccola che per molto tempo si è creduto fosse pari a zero. Miliardi di neutrini attraversano i nostri corpi ogni secondo senza che ce ne accorgiamo, poiché interagiscono raramente con la materia. Questa caratteristica, se da un lato li rende sfuggenti, dall’altro li trasforma in una preziosa finestra sull’universo, permettendo agli scienziati di studiare fenomeni cosmici estremi.
Per rilevarli, servono strumenti particolarmente sofisticati, in grado di osservare i rari segnali che questi producono quando interagiscono con la materia. Uno dei metodi più efficaci consiste nell’utilizzare grandi volumi d’acqua o di ghiaccio equipaggiati con migliaia di sensori in grado di captare i deboli bagliori luminosi generati dalle interazioni dei neutrini.
L’osservazione del neutrino da record
Il neutrino da 220 PeV è stato rilevato dal Cubic Kilometer Neutrino Telescope (KM3NeT), un rilevatore sottomarino situato a 3.450 metri di profondità nel Mar Mediterraneo. Questo sofisticato strumento è composto da 378 moduli, ciascuno contenente 31 sensori sensibili alla luce, che monitorano costantemente l’acqua circostante in cerca del caratteristico lampo prodotto dall’interazione di un neutrino.
Durante l’evento del 2023, sono stati registrati oltre 28.000 fotoni, segnale di una cascata di particelle scatenata dal passaggio del neutrino. L’angolazione dell’interazione ha rivelato che la particella è arrivata quasi orizzontalmente, il che significa che ha viaggiato attraverso una vasta porzione di crosta terrestre prima di essere rilevata.
L’enigma della particella progenitrice
La luce captata dai sensori è stata generata da un muone, una particella elementare prodotta durante la cascata di interazioni innescata dal neutrino. L’energia del muone è stata stimata in circa 120 PeV, un valore sorprendentemente alto. Ma il dato più straordinario riguarda la particella progenitrice, il neutrino stesso, che ha raggiunto livelli di energia senza precedenti.
Come può una particella essere accelerata a un’energia così elevata? Poiché i neutrini interagiscono molto poco con la materia, possono attraversare enormi distanze nello spazio senza essere deviati, rendendo estremamente difficile risalire alla loro origine.
Gli scienziati del KM3NeT hanno analizzato quattro possibili sorgenti nella regione del cielo da cui il neutrino potrebbe essere arrivato, cercando di svelare il mistero di questa incredibile particella.
Fonte: Science Alert
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