Il segnale captato nel 2017 ha innescato una risposta globale, tracciando la traiettoria di una particella dal cuore dell’universo.
Da dove arrivassero i neutrini cosmici, gli scienziati se lo chiedevano da tempo. Invisibili, rapidissimi e quasi privi di massa, queste particelle subatomiche attraversano l’universo indisturbate, passando attraverso pianeti, stelle e galassie senza lasciare traccia. La loro origine era rimasta a lungo un enigma, almeno fino a quando un particolare osservatorio, posizionato in una delle regioni più inospitali del pianeta, ha cambiato le carte in tavola.
Nel cuore dell’Antartide, a quasi tre chilometri sotto il ghiaccio, è stato installato IceCube, un colossale rivelatore di particelle formato da oltre 5.000 sensori di luce. Il suo compito? Rilevare le rarissime interazioni dei neutrini con la materia. Quando uno di questi colpisce un atomo, genera una particella secondaria che emette un bagliore blu, un segnale prezioso che consente agli scienziati di seguirne la traiettoria e risalire alla sorgente originaria.
Il ruolo cruciale del ghiaccio antartico
L’assenza quasi totale di interferenze rende i ghiacci antartici un ambiente ideale per lo studio dei neutrini ad alta energia. Queste particelle, difficilissime da rilevare, possono essere individuate solo in condizioni estreme. E proprio qui IceCube entra in azione: quando un neutrino interagisce con il ghiaccio, la luce blu prodotta viene catturata dai sensori e analizzata. Poiché la direzione di questa luce corrisponde a quella del neutrino, gli scienziati possono tracciarne il percorso a ritroso nello spazio.
Un evento in particolare ha segnato una svolta: il 22 settembre 2017, IceCube ha rilevato un neutrino di altissima energia. In pochi secondi, il sistema ha trasmesso la sua traiettoria ai principali osservatori astronomici del mondo, innescando una risposta scientifica coordinata su scala globale.
Dalla scoperta dei neutrini a quella dei raggi cosmici
La rilevanza della scoperta non si limita alla sola origine dei neutrini. Tracciando il loro cammino, è stato possibile risalire anche all’origine dei raggi cosmici, le particelle più energetiche conosciute nell’universo. Queste ultime, dotate di carica elettrica, subiscono deviazioni nel loro percorso a causa dei campi magnetici cosmici, rendendo impossibile stabilirne con precisione la provenienza. I neutrini, invece, viaggiano in linea retta, offrendo così una preziosa chiave di lettura.
Confrontando i dati raccolti con ricerche precedenti, gli scienziati hanno individuato una sorgente comune: un blazar, un oggetto celeste estremamente energetico associato a un buco nero supermassiccio. Situato a circa 4 miliardi di anni luce dalla Terra, il blazar emette sia neutrini che raggi cosmici, confermando una delle ipotesi più accreditate sull’origine di queste particelle.
La rivoluzione dell’astronomia multi-messaggero
Questa scoperta, pubblicata sulla prestigiosa rivista Science, segna un traguardo fondamentale per l’astronomia multi-messaggero. Grazie alla combinazione di diversi segnali cosmici – tra cui neutrini, onde gravitazionali e radiazione elettromagnetica – è ora possibile osservare l’universo con occhi diversi, cogliendone aspetti finora nascosti.
I neutrini, considerati autentici “messaggeri cosmici”, aprono nuove prospettive nella comprensione dei fenomeni più estremi dell’universo. Lo studio coordinato di queste particelle e delle loro fonti potrà aiutare la comunità scientifica a svelare i meccanismi profondi che regolano la nascita e l’evoluzione delle galassie, oltre a far luce sulle origini stesse del nostro cosmo.