Scoperto in Sicilia il neutrino più energetico mai misurato. «Nuovi scenari sullo studio dell’Universo»

Dalla Sicilia si apre un nuovo scenario nello studio dell’Universo e dell’intera Fisica: un neutrino da record, il più ricco di energia mai visto, è stato catturato dal telescopio astronomico sottomarino Arca, parte della collaborazione scientifica internazionale Km3net, che si trova negli abissi marini, a 3459 metri di profondità al largo di Porto Palo di Capo Passero. Il neutrino cosmico, chiamato KM3-230213A, ha l’energia record di 220 milioni di miliardi di elettronvolt (220 PeV), pari a 20.000 volte l’energia con cui vengono accelerate le particelle nel più grande acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern. La scoperta di questo messaggero che arriva da territori inesplorati «apre una nuova finestra di osservazione sull’universo», commenta Paschal Coyle del Centro di fisica delle particelle del Cnrs a Marsiglia. Al momento della scoperta Coyle coordinava la collaborazione Km3neT, che comprende 360 ricercatori che fanno capo a 68 istituzioni di 22 Paesi.

La rilevazione è stata eseguita esattamente due anni fa, il 13 febbraio 2023. Ma il risultato scientifico, pubblicato dalla prestigiosa rivista Nature che gli dedica la copertina, è stato comunicato solo pochi minuti fa. Si deve come detto alla collaborazione Km3neT ed è stato presentato in un evento congiunto fra Roma, presso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare che è tra i fondatori e principali contributori del progetto, Parigi con il Centre National de la Recherche Scientifique e Amsterdam con il National Institute for Subatomic.

Al centro c’è la Sicilia, e non solo perché qui si trova l’osservatorio sottomarino Arca. Il nome è l’acronimo di “Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss”, e insieme ad Orca, altro osservatorio marino al largo di Tolone in Francia, forma il progetto Km3neT. Arca è uno strumento unico al mondo e si trova a circa 80 chilometri al largo della costa di Portopalo di Capo Passero. E a volerlo è stato l’Infn, in particolare i Laboratori nazionali del Sud (Lns) di Catania: già dal 1999 l’allora direttore – e fondatore – degli Lns, il professor Emilio Migneco, spinse per affrontare questa nuova frontiera dello studio della Fisica, ottenendo fondi per una collaborazione internazionale dall’Unione europea, dal ministero dell’Università e della Ricerca e della Regione Sicilia. «Abbiamo avuto la lungimiranza per prevedere il uovo corso della ricerca, in anni in cui l’unico osservatorio paragonabile era l’”IceCube” finanziato dagli Usa al Polo Sud. Noi abbiamo trovato il posto adatto in Sicilia, a poca distanza da un grande centro di ricerca che è Catania», ha dichiarato a La Sicilia Migneco. Il telescopio, ha detto il presidente dell’Infn Luciano Zoccoli, «continuerà a crescere grazie ai fondi del Pnrr riservati potenziamento delle infrastrutture di ricerca». Km3net infatti significa “Cubic Kilometre Neutrino Telescope”, e si riferisce alla dimensione finale dell’immensa installazione scientifica, che oggi conta circa 20 mila rilevatori di luce, ovvero «le scie di muoni, le particelle generate dal passaggio dei neutrini, che hanno una interazione talmente bassa con la materia da mantenere la propria energia anche per viaggi di miliardi di anni luce», come ha spiegato ancora Migneco. I sensori di luce sono a oggi distribuiti su 33 linee di misura alte 700 m, ancorate al fondo marino, ma Arca raggiungerà la sua dimensione finale di oltre un chilometro cubo entro il 2030, quando saranno operative circa 200 linee di misura.

La scoperta è la prima dimostrazione che nell’universo vengono generati neutrini a energie così elevate. Le possibili interpretazioni sono tante: «L’energia estremamente elevata lo colloca in una regione totalmente inesplorata, di estremo interesse per la scienza. Future osservazioni di altri eventi di questo tipo serviranno per costruire un chiaro quadro interpretativo», dice Rosa Coniglione, ricercatrice dell’Infn ai Laboratori Nazionali del Sud e vicecoordinatrice della collaborazione KM3NeT al momento della scoperta. Per Giacomo Cuttone, responsabile nazionale dell’Infn per KM3NeT, «Un’energia così elevata non è semplice da inquadrare nella nostra galassia: si aprono nuovi scenari» e adesso «la sfida è comprendere possibili meccanismi che possano averlo generato».

Senza dubbio «Abbiamo trovato qualcosa che non ci aspettavamo», ha detto Luigi Antonio Fusco, di Università di Salerno e Infn, nella conferenza stampa online organizzata dalla rivista Nature. «Stiamo aprendo una nuova finestra sull’universo», ha aggiunto. «E quando apri una nuova finestra non sai quello che potrai trovare», ha aggiunto Coyle nella stessa conferenza stampa. «Di sicuro è qualcosa che non può essere previsto». Gli indizi sono pochi al momento, ma per Damien Dornic del Cnrs «siamo quasi sicuri che il neutrino non venga dalla nostra galassia, non sappiamo però da quale distanza sia arrivato».È stato un bagliore bluastro a rilevare la particella, il 13 febbraio 2023, ma i ricercatori hanno preferito fare ulteriori controlli con un lavoro di analisi dei dati durato due anni: un tempo necessario, considerando un evento così straordinario.

Il professor Stefano Romano, direttore del dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana, cosi commenta la scoperta: ”un momento di grande orgoglio per la comunità catanese dei fisici, rappresentata dal dipartimento “Ettore Majorana” e dalle due realtà dell’Istituto nazionale di fisica nucleare. Ma anche per la nostra città e la nostra regione, l’idea del rilevatore di neutrini nasce qui in Sicilia, è quindi l’ennesima dimostrazione della sinergia tra Università, come luogo di formazione, e gli enti di ricerca come Infn, può portare a risultati di eccellenza a livello mondiale”.

Per il direttore dei Laboratori nazionali del Sud Santo Gammino è un “Momento di gioia e di verifica, non è un punto d’arrivo ma raccogliamo nuovi stimoli per ottenere risultati ancora più importanti. La Sicilia è davvero al centro del mondo oggi, non solo del Mediterraneo: questa collaborazione ci ha portato a vedere risultati che finora non si erano mai visti, alla fine di un percorso molto lungo, frutto del lavoro di tutti coloro che si sono susseguiti nell’opera, e di costanza e coerenza da parte di tutti coloro che hanno lavorato a questo progetto. A loro va il nostro grazie”.

Per la professoressa Alessia Tricomi, direttrice sezione Infn Catania: “E’ un esperimento molto grande, non solo per le dimensioni dell’apparato di rivelatori, centinaia di migliaia di componenti. Un’impresa grande e altamente tecnologica. Oggi un risultato che trasforma un esperimento grande in un grande esperimento, con il lavoro di ricercatori e tecnologi, centinaia di persone che a Catania e nel resto del mondo hanno reso possibile questo risultato”.COPYRIGHT LASICILIA.IT © RIPRODUZIONE RISERVATA