Il neutrino più potente mai rilevato potrebbe arrivare dai blazar

Redazione — Sun, 24 May 2026 15:22:47 +0000

Il neutrino più potente mai rilevato potrebbe arrivare dai blazar

Il neutrino più energetico mai rilevato ha attraversato le profondità del Mar Mediterraneo nel febbraio 2023, e da allora la comunità scientifica non ha smesso di interrogarsi sulla sua origine. Una particella con un’energia di circa 220 PeV, oltre dieci volte superiore a qualsiasi altro neutrino cosmico osservato in precedenza. Ora, uno studio pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics propone una spiegazione che fa venire i brividi: dietro questo evento straordinario potrebbero esserci i blazar, tra gli oggetti più estremi e violenti dell’universo conosciuto.

I blazar sono nuclei galattici attivi alimentati da buchi neri supermassicci che sparano getti enormi di plasma praticamente dritti verso la Terra. Pensarci fa un certo effetto. La rilevazione è avvenuta grazie a KM3NeT/ARCA, un osservatorio di neutrini situato al largo delle coste siciliane, che al momento dell’evento era operativo solo al 10% della configurazione finale. Eppure, anche in queste condizioni parziali, lo strumento ha catturato un segnale che nessuno aveva mai visto prima.

Come i ricercatori sono arrivati ai blazar

Il lavoro di indagine ha seguito una logica quasi da scena del crimine. I ricercatori hanno costruito simulazioni, confrontando i risultati con le osservazioni reali, cercando di capire quale tipo di sorgente cosmica potesse generare una particella così estrema. Meriem Bendahman, ricercatrice dell’INFN di Napoli e membro della collaborazione KM3NeT, ha spiegato che esistono diverse ipotesi. Una prevede che neutrini di questa energia nascano dall’interazione tra raggi cosmici ultra energetici e la radiazione cosmica di fondo. Ma l’altra possibilità, quella che ha guadagnato più credito, punta verso una popolazione diffusa di blazar capaci di accelerare particelle a livelli impensabili.

Un dettaglio importante: nessun segnale elettromagnetico corrispondente è stato trovato nella stessa regione di cielo. Niente onde radio, niente luce visibile, niente raggi gamma. Questo non esclude del tutto una sorgente puntiforme, ma spinge a pensare che il neutrino provenga da un flusso diffuso, con contributi da molte sorgenti diverse. Ed è proprio qui che i blazar entrano in gioco come principali indiziati.

I risultati reggono il confronto con altri osservatori

Per verificare la teoria, il team ha utilizzato uno strumento di simulazione chiamato AM3, modellando popolazioni realistiche di blazar e regolando due fattori chiave: il cosiddetto baryonic loading, che misura quanta energia trasportano i protoni rispetto agli elettroni, e l’indice spettrale dei protoni, che determina la distribuzione delle loro energie. Lo studio ha poi incrociato i dati con le osservazioni del telescopio spaziale Fermi della NASA e dell’IceCube Neutrino Observatory. Nessun altro osservatorio ha mai rilevato eventi simili, il che suggerisce che particelle del genere siano eccezionalmente rare. E il modello basato sui blazar riesce a spiegare anche questa rarità, senza produrre un eccesso di raggi gamma rispetto a quanto già misurato.

I risultati mostrano che una popolazione realistica di blazar, con parametri fisicamente motivati, potrebbe davvero essere all’origine di questo neutrino record. Ma servono ancora più dati. KM3NeT è tuttora in costruzione, e quando sarà completato permetterà analisi statistiche molto più potenti. Se le osservazioni future confermeranno questa teoria, la nostra comprensione di come funzionano i blazar e di quanta energia possano generare potrebbe cambiare radicalmente. Una finestra nuova sull’universo dei neutrini ultra energetici, insomma, si sta aprendo proprio adesso, dal fondo del Mediterraneo.

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Neutrino impossibile potrebbe provare l’esplosione di un buco nero

Redazione — Wed, 08 Apr 2026 17:53:59 +0000

Un neutrino impossibile e l’esplosione di un buco nero primordiale

Un neutrino con un livello di energia così assurdo da sembrare impossibile potrebbe essere la prova che un buco nero primordiale è esploso. Sembra fantascienza, eppure un gruppo di fisici dell’Università del Massachusetts Amherst ha costruito un modello teorico che rende questa ipotesi non solo plausibile, ma straordinariamente affascinante. Il tutto parte da un evento reale: nel 2023, la collaborazione scientifica KM3NeT ha rilevato una particella subatomica che ha colpito la Terra con un’energia circa 100.000 volte superiore a qualsiasi cosa mai prodotta dal Large Hadron Collider. Nessun processo cosmico conosciuto è in grado di generare tanta energia in un singolo neutrino. E allora, da dove arrivava?

La risposta proposta dai ricercatori, pubblicata sulla rivista Physical Review Letters, chiama in causa i cosiddetti buchi neri primordiali quasi estremi, reliquie teoriche nate pochi istanti dopo il Big Bang. A differenza dei buchi neri classici, che si formano dal collasso di stelle massicce, questi sarebbero molto più piccoli e instabili. Stephen Hawking aveva previsto che oggetti del genere potessero emettere particelle attraverso un fenomeno oggi noto come radiazione di Hawking: più un buco nero è leggero, più diventa caldo, e più emette radiazione, fino a esplodere in un ultimo lampo catastrofico. Ed è esattamente quel lampo che potrebbe aver generato il neutrino rilevato nel 2023.

La carica oscura che risolve il puzzle

Fin qui la teoria regge, ma c’era un problema. Un altro grande esperimento, IceCube, progettato anch’esso per intercettare neutrini ad alta energia, non ha mai registrato nulla di simile. Se i buchi neri primordiali esplodessero con una certa frequenza, come mai solo un rilevatore ha captato il segnale? La risposta, secondo il team di UMass Amherst, sta in un concetto chiamato carica oscura. Questo meccanismo funziona un po’ come la forza elettrica tradizionale, ma coinvolge una particella ipotetica molto più pesante dell’elettrone, soprannominata “elettrone oscuro”. Il modello a carica oscura rende le esplosioni dei buchi neri primordiali eventi rari e dalla firma energetica molto specifica, il che spiegherebbe perché solo KM3NeT è riuscito a cogliere il segnale.

Andrea Thamm, una delle autrici dello studio, ha spiegato che un buco nero primordiale dotato di carica oscura si comporta in modo radicalmente diverso dai modelli più semplici. Questo rende il quadro teorico più complesso, certo, ma anche potenzialmente più aderente alla realtà. Come ha sottolineato il coautore Michael Baker, la cosa entusiasmante è che il modello riesce a spiegare un fenomeno che altrimenti resterebbe senza risposta.

Verso la materia oscura e oltre

La portata di questa scoperta va ben oltre un singolo neutrino anomalo. Se l’ipotesi della carica oscura fosse confermata, potrebbe esistere una popolazione significativa di buchi neri primordiali nell’universo, e questa popolazione potrebbe rappresentare tutta la materia oscura mancante. Le osservazioni delle galassie e della radiazione cosmica di fondo suggeriscono da decenni che qualcosa di invisibile tiene insieme il cosmo, ma nessuno ha ancora identificato con certezza cosa sia. Questo modello offre una possibilità concreta.

C’è anche un altro aspetto che rende tutto ancora più stimolante: se gli scienziati riuscissero a osservare direttamente un’esplosione di un buco nero primordiale, potrebbero rivelare particelle fondamentali mai viste prima, andando oltre il Modello Standard della fisica. Elettroni, quark, bosoni di Higgs, ma anche forme di materia completamente nuove. La finestra che si è aperta con quel neutrino impossibile potrebbe essere l’inizio di qualcosa di enorme. E la cosa bella è che non si tratta di speculazione astratta: ci sono già gli strumenti per cercare conferme.

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