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È stata recentemente annunciata la scoperta di un neutrino, la particella elementare più ricca di energia mai osservata, al largo della Sicilia, nei fondali del Mar Mediterraneo. Questo rilevamento è avvenuto grazie al telescopio sottomarino ARCA (Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss), parte del progetto Km3NeT. I neutrini, particelle fondamentali di massa molto ridotta e prive di carica, interagiscono poco con la materia, rendendone difficile l’osservazione. Pertanto, sono stati sviluppati complessi telescopi per neutrini, come ARCA.
L’energia del neutrino record scoperto al largo della Sicilia
Il neutrino è stato registrato il 13 febbraio 2023, con due anni di lavoro necessario per arrivare a una scoperta scientifica significativa, pubblicata sulla rivista Nature. È stato confermato che la particella in questione è un neutrino, la cui energia, che può essere considerata una misura della sua velocità, è la più alta mai misurata per una particella elementare. Con un’energia di 220 milioni di miliardi di elettronvolt, questo neutrino supera di 30 volte i precedenti neutrini più energetici mai osservati e decine di miliardi di volte l’energia dei neutrini generati dal Sole.
Come è stato scoperto il neutrino cosmico più ricco di energia mai osservato
Il rilevamento della particella è avvenuto grazie alla direzione in cui è stata registrata. ARCA non funziona come un telescopio tradizionale, ma utilizza una rete di fotomoltiplicatori per catturare deboli emissioni luminose sul fondo del mare. A quasi 3500 metri di profondità, la luce naturale è assente, ma può essere emessa quando una particella altamente energetica attraversa l’acqua. Se la sua velocità supera quella della luce nell’acqua, essa emette radiazione elettromagnetica a causa dell’effetto Cherenkov. Questa luce è registrata dai fotomoltiplicatori, che permettono di risalire alla tipologia di particella, alla sua energia e alla sua direzione.
Nel caso in questione, la luce era stata emessa da un muone, generato dall’interazione di un neutrino con un’altra particella. La particolarità del muone era il suo movimento orizzontale, compatibile con l’idea che fosse stato prodotto da un neutrino capace di attraversare vaste distanze nel profondo mare.
Le possibili origini del neutrino scoperto dal telescopio sottomarino
Attualmente, è difficile determinare con precisione la fonte di questo neutrino, poiché è il primo del suo genere. Due ipotesi principali sono alla base delle indagini in corso. La prima suggerisce che possa derivare da un blazar, un buco nero supermassiccio che alimenta un nucleo galattico attivo, nel quale il materiale cadente genera particelle accelerate. Alcuni di questi getti, se diretti verso la Terra, possono produrre neutrini come quello rilevato.
In alternativa, si prende in considerazione un raggio cosmico estremamente energetico, paragonabile a una particella singola ad alta velocità, che interagisce con un fotone della radiazione cosmica di fondo. Questa interazione potrebbe generare una pioggia di neutrini ad alta energia, la cui esistenza era solo teorizzata fino ad oggi.
Con una sola osservazione non è possibile confermare definitivamente l’ipotesi corretta, ma il progetto Km3NeT, ancora in fase di completamento, ha il potenziale per rilevare ulteriori neutrini ultra-energetici in futuro. Questa scoperta rappresenta un’incoraggiante opportunità per espandere la conoscenza sugli eventi astrofisici e sulle particelle che costituiscono il nostro universo.
