E se il buco nero fosse una sorgente di neutrini?

I dati che provengono da tre diversi satelliti dell’Agenzia Spaziale Americana (NASA) che osservano l’universo nei raggi X sembrano indicare nel buco nero al centro della nostra Via Lattea una fonte di neutrini molto energetici.

I neutrini sono piccole particelle prive di carica che interagiscono molto debolmente con gli elettroni e i protoni. I neutrini possono viaggiare a grande distanza dalla sorgente che li genera senza venire assorbiti dalla materia che incontrano o essere deviati nella loro traiettoria dai campi magnetici. Il nostro pianeta è costantemente bombardato dai neutrini che provengono dal Sole, ma i neutrini che provengono da fuori il nostro sistema solare possono essere milioni o miliardi di volte più energetici.

Neutrini e buchi neri: problema risolto?
Gli scienziati hanno cercato lungamente l’origine di questo tipo di neutrini e ora, se i dati prodotti dagli esperimenti NASA troveranno altre conferme, potrebbe essere la prima volta che gli scienziati riescono a ricondurre i neutrini a un buco nero.

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Il buco nero chiamato Sagittarius A* che si trova al centro della nostra galassia in un’immagine nei raggi X realizzata dal satellite Chandra (Immagine: NASA/CXC/Univ. of Wisconsin/Y.Bai. et al.)

Comprendere da dove hanno origine i neutrini altamente energetici è uno dei grandi problemi dell’astrofisica di oggi. Lo confermano i ricercatori, come Yang Bai dell’Università del Wisconsin a Madison, che hanno lavorato alle osservazioni: «abbiamo la prima evidenza sperimentale che una fonte astronomica può essere la loro sorgente».

Problemi di rivelamento
Dato che i neutrini attraversano indisturbati la materia, diventa estremamente difficile costruire dei rivelatori che siano in grado di identificare esattamente da dove si sono originate le particelle. Per fortuna dal 2010 esiste un osservatorio dedicato ai neutrini. Si chiama IceCube e si trova in Antartide, un esperimento composto da 86 rivelatori distribuiti su un volume di 1 km cubo (da cui il nome) nei ghiacci del Polo Sud. I suoi rivelatori misurano la radiazione emessa quando il ghiaccio viene attraversato da neutrini e altre particelle.

Proprio IceCube ha rivelato 36 neutrini altamente energetici. Questi dati, uniti alle osservazioni NASA, hanno permesso di confermare che quei neutrini erano arrivati sulla Terra da Sagittarius A*.  Bai ha aggiunto che  “oggi abbiamo la prima evidenza che una sorgente astrofisica, cioè il buco nero supermassiccio della Via Lattea, può produrre i neutrini di alta energia.

Ora si tratta “solo” di capire come il buco nero possa generare i neutrini osservati.

Per la lezione

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