IceCube ha scoperto possibili fonti extragalattiche di neutrini

Un team di ricercatori dell’esperimento IceCube, un rivelatore di neutrini in Antartide, ha combinato dieci anni di osservazioni per identificare potenziali emettitori di neutrini nello spazio. I risultati potrebbero fornire indizi allettanti che coinvolgono alcune galassie attive come fonti di neutrini ad alta energia e, per estensione, fonti di raggi cosmici.

Neutrini

I neutrini sono particelle elementari senza carica di massa bassa e interazione debole. Nascono in molte reazioni nucleari, in cui l’interazione nucleare debole svolge un ruolo importante. La fonte più potente e più vicina di neutrini per noi è il Sole; Queste particelle nascono nel processo di fusione termonucleare della stella.

Anche i neutrini fanno parte dei raggi cosmici, un flusso di particelle di origine extraterrestre che si scontrano con il nostro pianeta. Le fonti dei raggi cosmici sono ancora sconosciute, poiché la maggior parte di queste particelle hanno una carica elettrica, quindi si discostano mentre si muovono nei campi magnetici galattici e intergalattici presenti nell’universo.

I neutrini ad alta energia potrebbero risolvere questo mistero, poiché hanno origine negli stessi luoghi dei raggi cosmici, ma si muovono attraverso i campi magnetici senza disturbi.

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IceCube

Trovare fonti di neutrini nel cielo non è facile, poiché esiste una grande quantità di neutrini di fondo e altre particelle dall’atmosfera terrestre. Tuttavia, il team era responsabile per questo compito.

Con l’aiuto del rivelatore di neutrini IceCube, il più grande in questo momento, il team è riuscito ad analizzare tutti i dati disponibili sugli eventi extragalattici registrati dal 6 aprile 2008 al 10 luglio 2018: ce n’erano oltre un milione.

Quando hanno confrontato i loro dati sui neutrini con un catalogo di potenziali emittenti di neutrini, il catalogo del telescopio spaziale a raggi gamma Fermi ha rilevato un eccesso di queste particelle da quattro galassie: NGC 1068 (galassia di Seyfert attiva), TXS 0506 + 056 (blazar, che in precedenza era diventata la prima fonte di neutrini extragalattici identificati), GB6 J1542 + 6129 (blazar) e PKS 1424 + 240 (una delle fonti più lontane di raggi gamma ad altissima energia).

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A causa delle condizioni menzionate all’inizio, non si può parlare di una scoperta completa in nessuno dei quattro casi. Tuttavia, possiamo dire che i dati più affidabili sono stati ottenuti nel caso della galassia NGC 1068. Questa galassia Seyfert di tipo II è il candidato più potente per essere identificato come fonte di neutrini.

I dettagli sono stati pubblicati in Physical Review Letters.