Un team internazionale di scienziati ha trovato per la prima volta prove dell’emissione di neutrini ad alta energia da una galassia attiva. La scoperta è stata fatta presso l’IceCube Neutrino Observatory, un gigantesco osservatorio di neutrini finanziato dalla National Science Foundation che si estende su 1 miliardo di tonnellate di ghiaccio strumentato da 1.5 a 2.5 chilometri sotto la superficie dell’Antartide, vicino al Polo Sud.
La squadra ha trovato prove di emissione di neutrini da NGC 1068, conosciuta anche come Messier 77, una galassia attiva nella costellazione della Balena. Situata a quasi 47 milioni di anni luce dalla Terra, la galassia può essere osservata con un grande binocolo.
Francis Halzen, professore di fisica presso l'Università del Wisconsin-Madison e ricercatore principale di IceCube, ha affermato: “Un neutrino può individuare una sorgente. Ma solo l’osservazione con più neutrini rivelerà il nucleo oscurato degli oggetti cosmici più energetici. IceCube ha accumulato circa 80 neutrini di energia teraelettronvolt provenienti da NGC 1068, che non sono ancora sufficienti per rispondere a tutte le nostre domande. Tuttavia, rappresentano il prossimo grande passo verso la realizzazione dell’astronomia dei neutrini”.
A differenza della luce, i neutrini possono fuoriuscire dall'atmosfera universodell'ambiente più denso in grandi quantità, e possono farlo evitando per lo più le interferenze della materia e dei campi elettromagnetici che permeano lo spazio interstellare. Anche se gli scienziati immaginano l’astronomia dei neutrini da più di 60 anni, è estremamente difficile rilevarli a causa della loro debole interazione con la materia e la radiazione. I neutrini potrebbe rispondere meglio alle nostre domande sul funzionamento degli oggetti più estremi del cosmo.
Denise Caldwell, direttrice della Divisione di Fisica della NSF, ha dichiarato: “Rispondere a queste domande di vasta portata sull’universo in cui viviamo è uno degli obiettivi principali della National Science Foundation degli Stati Uniti”.
NGC 1068 è una galassia spirale barrata. Ha bracci avvolti liberamente e un rigonfiamento centrale relativamente piccolo. La maggior parte della radiazione nella galassia è prodotta da materiale che cade in a buco nero milioni di volte più massiccio del nostro Dom..
Hans Niederhausen, associato post-dottorato presso la Michigan State University e uno dei principali analizzatori dell'articolo, ha affermato: “I modelli recenti del ambienti del buco nero in questi oggetti suggeriscono che gas, polvere e radiazioni dovrebbero bloccare i raggi gamma che altrimenti accompagnerebbero i neutrini. Questa rilevazione di neutrini dal nucleo di NGC 1068 migliorerà la nostra comprensione degli ambienti attorno ai buchi neri supermassicci”.
Theo Glauch, un associato post-dottorato presso l'Università Tecnica di Monaco (TUM) in Germania, ha affermato: “NGC 1068 potrebbe diventare una candela standard per i futuri telescopi per neutrini. È già un oggetto molto ben studiato dagli astronomi e i neutrini ci permetteranno di vedere questa galassia in modo diverso. Una nuova visione porterà sicuramente nuove intuizioni”.
Ignacio Taboada, professore di fisica presso il Georgia Institute of Technology e portavoce della collaborazione IceCube, ha dichiarato: “Questi risultati rappresentano un miglioramento significativo rispetto a uno studio precedente su NGC 1068 pubblicato nel 2020. Parte di questo miglioramento deriva da tecniche migliorate e da un attento aggiornamento della calibrazione del rilevatore”.
“Il lavoro dei team addetti alle operazioni e alle calibrazioni del rilevatore ha consentito migliori ricostruzioni direzionali dei neutrini per individuare con precisione NGC 1068 e consentire questa osservazione. La risoluzione di questa fonte è stata resa possibile attraverso tecniche avanzate e calibrazioni perfezionate, il risultato del duro lavoro della Collaborazione IceCube”.
L’analisi migliorata indica la strada verso osservatori di neutrini superiori già in lavorazione.
Elisa Resconi, docente di fisica alla TUM e altra grande analizzatrice, disse, “La scoperta dell’universo oscurato è appena iniziata e i neutrini sono destinati a guidare una nuova era di scoperte in astronomia”.
Riferimento della Gazzetta:
- Collaborazione ICECUBE et al. Prova dell'emissione di neutrini dalla vicina galassia attiva NGC 1068. Scienze. DOI: 10.1126/science.abg3395
