Quando si pensa a un luogo in cui posizionare un telescopio, il fondo dell’oceano è probabilmente l’ultima cosa che viene in mente, seguendo il vecchio principio cielo = su. Ma dipende davvero da cosa stai cercando.
Il Telescopio Neutrino Cubico Chilometrico parzialmente costruito (KM3NeT) sta cercando neutrini ad alta energia, nel tentativo di studiarli e scoprire quale fonte astrofisica li abbia inviati attraverso il cosmo. Per farlo utilizza l’oceano come una sorta di rivelatore e sfrutta un effetto che si verifica quando le particelle subatomiche viaggiano attraverso un mezzo più velocemente della luce in quel mezzo.
La velocità della luce nel vuoto è il limite di velocità assoluto dell’universo. Nulla andrà più veloce di 300.000 chilometri al secondo (186.000 miglia al secondo), secondo il lavoro di Einstein, poiché ciò richiederebbe una quantità infinita di energia per farlo. Tuttavia, ciò non significa che la luce non possa essere superata in termini di velocità sotto le giuste circostanze, e quando ciò accade può verificarsi qualcosa di strano chiamato effetto Cherenkov.
Ad esempio, nell’acqua, la luce viene rallentata fino a una lenta velocità di 200.000 chilometri al secondo (124.274 miglia al secondo). Ok, ammetteremo a malincuore che è comunque piuttosto veloce, e qualsiasi particella che desideri superare quella velocità avrebbe bisogno di 175 kiloelettronvolt di energia dietro di sé. Questo accade talvolta.
Nel 1934, il fisico sovietico Pavel Cherenkov ha assistito a cosa succede quando accade, dopo aver bombardato l’acqua con radiazioni. Una luce blu, ora nota come luce Cherenkov o radiazione Cherenkov, è stata emessa dall’acqua. Lui e i colleghi Il´ja Mikhailovich Frank e Igor Yevgenyevich Tamm hanno scoperto cosa stava causando quella strana luminescenza: particelle subatomiche cariche che si muovono più velocemente della luce (nell’acqua) producendo un effetto simile a un boom sonico, che si verifica quando (ad esempio) un aereo viaggia più velocemente del suono. Per il loro lavoro, sono stati premiati con il Premio Nobel per la Fisica del 1958.
È la luce Cherenkov nell’oceano che il KM3NeT si propone di rilevare, prodotta dalle interazioni dei neutrini all’interno dell’oceano. L’osservatorio di Ricerca Astroparticellare con Cosmici nell’Abisso (ARCA) costituisce la parte più grande del KM3NeT. I rivelatori sono collegati a lunghe stringhe, con i rivelatori inferiori posizionati a circa 3.500 metri sotto il mare. Più rivelatori li aiutano a filtrare il rumore dell’oceano, come il decadimento del potassio 40.
In modo eccitante, sembra che ARCA abbia rilevato ciò che Francis Halzen, un fisico dell’Università del Wisconsin-Madison, ha definito una fantastica scoperta, come riportato da Nature News. L’evento luminoso visto da ARCA finora è stato solo accennato dal fisico dei neutrini João Coelho, che avrebbe riferito alla conferenza Neutrino 2024 a Milano, Italia, che si distingue davvero molto rispetto a tutto il resto.
Al momento, i ricercatori mantengono il riserbo sulla direzione e il momento della rilevazione, nel caso in cui altre squadre potessero utilizzare queste informazioni per rintracciare la fonte cosmologica, riferisce Nature News. Dovremo aspettare e apprendere di più sulla stimolante rilevazione.
