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I neutrini quelle adorabili particelle che attraversano il nostro pianeta come se fosse fatto di burro fuso, senza lasciare traccia. Ma questa volta, un neutrino cosmico ha deciso di fare il bulletto e si è presentato con un’energia talmente esagerata da far impallidire persino il Large Hadron Collider. La scoperta? Grazie al telescopio sottomarino ARCA, ancorato al largo della Sicilia, che in mezzo alle profondità marine ha deciso di fare concorrenza agli osservatori spaziali.
Il neutrino supercarburato
Il risultato è pubblicato sulla rivista Nature, che gli dedica la copertina. L’eroe, chiamato con il poetico nome di KM3-230213A, è stato rilevato con un’energia di 220 PeV (ovvero 220 milioni di miliardi di elettronvolt). Per dare un’idea: questa è un’energia 20.000 volte superiore a quella delle particelle accelerate nel più potente acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider del CERN. Sì, il LHC, quello che ha trovato il bosone di Higgs dopo decenni di caccia.
Ma non basta: questo neutrino non solo è il più energetico mai osservato, ma è anche una delle poche prove sperimentali che suggeriscono l’esistenza di processi astrofisici capaci di accelerare particelle a livelli che fanno impallidire persino i teorici più ottimisti.
Come rilevare l’invisibile? Con un gigantesco occhio nel buio
A questo punto, sorge spontanea la domanda: ma come si fa a rilevare un neutrino, che per definizione interagisce pochissimo con la materia?
E qui entra in gioco ARCA, il telescopio sottomarino del progetto KM3NeT, che si trova a ben 3.500 metri di profondità nel Mar Mediterraneo. No, non è un telescopio classico con lenti e specchi, ma un reticolo di fotomoltiplicatori che registra le deboli emissioni luminose provocate dalle particelle secondarie generate dall’interazione di neutrini ad alta energia con la materia circostante. Il tutto sfruttando un fenomeno chiamato effetto Cherenkov: se una particella viaggia nell’acqua più veloce della luce (che in acqua ha una velocità inferiore rispetto al vuoto), emette un caratteristico bagliore bluastro. E così, anche se il neutrino di per sé non si fa vedere, il muone che ha generato lo tradisce con un lampo luminoso.
Ecco il punto comico: il muone si muoveva in orizzontale. E a 3.500 metri di profondità, dove non esiste luce naturale e tutto è sommerso da chilometri di acqua, una cosa simile non dovrebbe accadere. Se non fosse per un neutrino cosmico che arriva da chissà dove e che decide di fare una deviazione proprio nei fondali siciliani.
Chi ha lanciato il neutrino? Due sospettati in lista
La scoperta è così sorprendente che gli scienziati stanno ancora cercando di capire da dove sia arrivato questo neutrino. Ecco le due ipotesi più gettonate:
- Un Blazar: Ovvero un buco nero supermassiccio con un getto di particelle relativistiche sparato proprio nella nostra direzione. Un autentico bazooka cosmico. Gli scienziati hanno individuato 12 possibili blazar che potrebbero aver generato il nostro neutrino da record. Il che significa che il colpevole potrebbe essere un buco nero supermassiccio che, in una galassia lontana lontana (sì, Star Wars docet), ha scagliato una particella verso di noi con l’energia di una bomba atomica in miniatura.
- Un Raggio Cosmico Ultraenergetico: Un’ipotetica particella carica, in giro per il cosmo a velocità elevate, potrebbe aver colliso con un fotone della radiazione cosmica di fondo (il bagliore fossile del Big Bang), producendo una pioggia di neutrini ad altissima energia. Questo tipo di neutrini era stato predetto teoricamente ma mai osservato. Finora.
Un universo ancora da esplorare
La scoperta di KM3-230213A apre una nuova era per l’astrofisica delle particelle. Se riusciamo a identificare più neutrini di questo tipo e a rintracciarne con precisione l’origine, potremmo finalmente avere risposte su alcuni dei misteri più profondi dell’universo: come funzionano i blazar? Quali sono le vere fonti dei raggi cosmici? Quali processi possono accelerare particelle a energie così estreme?
Ma la cosa più affascinante è che questo è solo l’inizio. Se un solo neutrino da record è stato in grado di scatenare una simile caccia scientifica, cosa succederà quando ne troveremo di più?
Per ora, la comunità scientifica resta con il naso (o meglio, il telescopio sottomarino) puntato verso il futuro, aspettando il prossimo segnale. E se l’universo avesse altro da dire, noi saremo qui, pronti a decifrarlo.
Nel frattempo, possiamo solo dire: grazie neutrino, ci hai dato un bel grattacapo.
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