Composizione della Via Lattea vista attraverso una lente a neutrini (blu). Credits: IceCube Collaboration/US NSF, Lily Le & Shawn Johnson, ESO, S. Brunier
Finora gli scienziati hanno mappato la Via Lattea sfruttando la radiazione elettromagnetica a lunghezze d’onda differenti. Abbiamo quindi ottenuto mappe nel radio, nei raggi gamma, nella luce visibile. Ora, a queste si aggiunge anche la prima mappa ottenuta con i neutrini ad alta energia.
L’annuncio è arrivato dalla IceCube Collaboration, un gruppo internazionale di oltre 350 scienziati che utilizza l’IceCube Neutrino Observatory in Antartide per raccogliere e analizzare i neutrini provenienti dal cosmo.
I netruni sono le particelle più abbondanti dell’Universo, con una massa talmente piccola da renderle capaci di attraversare i corpi e le masse degli oggetti celesti, poiché interagiscono molto debolmente con altra materia. Queste particelle non hanno carica elettrica, ma talvolta possono essere dotate di energie da milioni a miliardi di volte superiori a quelle prodotte dalle reazioni di fusione nucleare, se si muovono ad altissime velocità attraverso il cosmo.
Sono proprio questi neutrini ad alta energia ad esser stati rilevati dall’osservatorio IceCube nel Polo Sud. La struttura occupa un chilometro cubo di ghiaccio antartico, con oltre 5000 sensori di luce per cercare segni di neutrini ad alta energia provenienti dalla nostra Galassia e al di là di essa. Per riuscire a mappare la Via Lattea utilizzando i neutrini, sono state sfruttate anche tecniche di machine learning.
I ricercatori si sono concentrati sul cielo australe. Qui, infatti, è prevista la maggior parte dell’emissione di neutrini dal piano galattico vicino al centro della Via Lattea. Per filtrare lo sfondo di particelle prodotte dalle interazioni tra l’atmosfera terrestre e i raggi cosmici, radiazione ad alta energia proveniente da sorgenti lontane, i ricercatori hanno sviluppato tecniche di analisi molto precise.
Un contributo fondamentale lo hanno dato i metodi di apprendimento automatico sviluppati dai ricercatori dell’Università TU di Dortmund, che migliorano l’identificazione dei segnali corretti e. I nuovi metodi hanno consentito un’analisi tre volte più sensibile rispetto alla precedente ricerca condotta per i neutrini dal piano galattico.
Per questo studio, i ricercatori hanno utilizzato un set di dati di 60mila neutrini rilevati in 10 anni per creare la mappa spettrale della Via Lattea, 30 volte più dei dati utilizzati in una precedente analisi del piano galattico. Questo nuovo metodo di mappatura potrebbe consentire agli astronomi di studiare parti della galassia e dell’Universo che sono oscurate da gas e polvere che erano precedentemente inaccessibili mediante metodi di mappatura che utilizzano la radiazione elettromagnetica, ovvero la luce.
L’abstract dello studio, pubblicato sulla rivista Science, è reperibile qui.
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