Scoperta una seconda sorgente dei 'fantasmi' dell'universo

Dai ghiacci del Polo Sud, l’esperimento internazionale IceCube ha intercettato una nuova sorgente dei 'fantasmi' dell'universo, i neutrini cosmici: si tratta di Messier 77 (anche nota come NGC 1068), una delle galassie attive più studiate e vicine a noi che ospita un vorace buco nero supermassiccio. Le sue caratteristiche sono diverse rispetto a quelle della prima fonte di neutrini cosmici identificata nel 2018, la blazar (ossia una galassia attiva con un buco nero supermassiccio al centro) TXS 0506+56, e questo lascia intendere che esistano diverse tipologie di sorgenti di neutrini. La scoperta è pubblicata su Science.

"Stiamo scrutando dentro le regioni attive della galassia NGC 1068 a 47 milioni di anni luce di distanza", afferma Gary Hill, fisico dell'Università di Adelaide in Australia e membro della collaborazione internazionale IceCube. "Osservando i neutrini che emette, saremo in grado di capire meglio i processi estremi di produzione e accelerazione delle particelle che avvengono dentro la galassia, cosa impossibile finora perché altre emissioni ad alta energia non riescono a uscire fuori di essa".

“La rilevazione di neutrini dal cuore di NGC 1068 migliorerà la nostra comprensione dell’ambiente che circonda i buchi neri supermassicci”, aggiunge Hans Niederhausen della Michigan State University. Questo è proprio il vantaggio dell'astronomia dei neutrini, che studia l'universo sfruttando queste particelle fantasma che interagiscono in modo così debole con la materia da attraversarla senza lasciare traccia.

Nel 2018 il telescopio IceCube (posto tra 1,5 e 2,5 chilometri sotto la superficie del ghiaccio al Polo Sud presso la stazione di Amundsen-Scott) ha identificato la prima fonte di neutrini cosmici nella blazar TXS 0506+056, distante 4 miliardi di anni luce da noi: il fatto che i getti di particelle emessi dal buco nero fossero diretti verso la Terra, ha permesso di osservare unitamente neutrini e raggi gamma in un breve periodo di tempo. La galassia NGC 1068 è 100 volte più vicina a noi, ma è orientata in modo tale che la polvere impedisce l'osservazione diretta della regione centrale da cui partono le emissioni. I raggi gamma vengono assorbiti, mentre i neutrini possono sfuggire. "Dopo l'eccitazione nel 2018 per la scoperta dei neutrini da TXS 0506+056, è ancora più emozionante trovare una fonte che produce un getto continuo di neutrini che possiamo vedere con IceCube", commenta Hill.

“Nel 2013 il telescopio IceCube ha scoperto l'esistenza di neutrini cosmici di alta energia dalle profondità del ghiaccio antartico”, ricorda Elisa Bernardini, docente dell'Università di Padova (unica istituzione italiana in IceCube) e associata Infn (Istituto nazionale di fisica nucleare). “A quasi 10 anni da questa scoperta rivoluzionaria, che ha aperto una nuova finestra osservativa sull'universo, i meccanismi all'origine di queste particelle evanescenti sono ancora oggetto di intense ricerche e congetture teoriche. Le caratteristiche notevolmente differenti delle due sorgenti ad oggi identificate suggerisce che ci siano almeno due popolazioni di oggetti astrofisici responsabili dell'emissione di neutrini di alta energia. TXS 0506+056 e NGC 1068 contribuiscono per circa l'un percento al flusso diffuso di neutrini cosmici scoperto da IceCube: la caccia alle sorgenti – conclude l’esperta - è dunque appena iniziata”.