Nella vasta distesa della nostra Galassia si verificano costantemente processi dinamici. Sono la fonte di un vortice di particelle ionizzate e di intense radiazioni provenienti dallo spazio. Vengono chiamate queste particelle, la cui origine si trova in regioni ancora inesplorate della Via Lattea Segnali dallo spazio Colpire la Terra attira da tempo l’attenzione della comunità scientifica. Potrebbe esserci un’importante svolta scientifica all’orizzonte, che potrebbe fornire informazioni sull’origine di questi raggi cosmici.
Il segnale dallo spazio: ecco da dove arriva
Un’analisi completa dei dati raccolti dall’Ice Cube Neutrino Observatory in Antartide negli ultimi dieci anni fornisce prove convincenti delle emissioni di neutrini dal centro della nostra galassia. Questi risultati hanno importanti implicazioni per scoprire le misteriose origini dei raggi cosmici. Come il fisico Luigi Antonio Fusco dell’Università degli Studi di Salerno spiegareQuesta prova rivoluzionaria preannuncia un futuro entusiasmante per la fisica delle astroparticelle nella nostra galassia.
La nostra visione della Via Lattea viene ora ridefinita fornendo un’immagine unica attraverso i neutrini. Questa prospettiva innovativa offre nuove intuizioni sulla scala della nostra galassia e potrebbe rimodellare la nostra comprensione degli studi galattici. Nonostante il suo aspetto apparentemente pacifico, la Terra è costantemente bombardata da particelle cosmiche – protoni e nuclei atomici carichi – provenienti dall’interno della nostra galassia. Queste particelle sono spinte da potenti campi cosmici a velocità incredibili, rendendo il compito di rintracciarle fino alla loro origine una sfida enorme.
Neutrini Sono particelle elementari subatomiche estremamente leggere che si muovono quasi alla velocità della luce. Sono disponibili in tre tipi: neutrini elettronici, muonici e tauonici. La sua caratteristica distintiva è la minima interazione con la materia, che gli consente di viaggiare senza ostacoli attraverso stelle, pianeti e galassie. Hanno una massa piccola ma misurabile, il che è sorprendente perché il Modello Standard della fisica delle particelle originariamente prevedeva che fossero privi di massa.
Molta pazienza e strutture avanzate
ScienceAlert ha citato Lindsay Bignell, un fisico delle particelle dell’Università Nazionale Australiana, che ha affermato: “Le particelle di raggi cosmici caricate elettricamente non sono adatte per studiare le sorgenti di raggi cosmici”. “Sono influenzati dai campi magnetici e quindi non si muovono in linea retta dalla loro fonte a noi”. Un modo per rilevare queste particelle cosmiche è studiare le conseguenze delle loro collisioni con gas e polvere interstellari. Queste interazioni violente producono coppie di quark e antiquark chiamate pioni. I pioni neutri decadono rapidamente in raggi gamma, che possono essere osservati a distanza come un segnale dallo spazio e forniscono un’indicazione approssimativa della provenienza dei raggi cosmici.
D’altra parte, il decadimento dei pioni carichi crea un neutrino elettronico ad alta energia, il che è fantastico. I neutrini, spesso chiamati “particelle fantasma” a causa della loro massa ridotta e della mancanza di carica elettrica, possono viaggiare quasi senza ostacoli attraverso l’universo alla velocità della luce e fermarsi solo quando entrano in collisione con un nucleo atomico.
Rilevare collisioni così rare e casuali sulla Terra richiede molta pazienza e strutture avanzate come l’Ice Cube Neutrino Observatory. Tuttavia, distinguere tra i neutrini derivanti dalle interazioni con i raggi cosmici e quelli derivanti da fenomeni atmosferici rappresenta una sfida importante.
Nuovi risultati attesi
I ricercatori della IceCube Collaboration hanno affrontato questa sfida con un nuovo approccio. Utilizzando l’apprendimento automatico, hanno addestrato un computer a distinguere tra tracce di neutrini muonici nella nostra atmosfera e tracce di neutrini elettronici sotto forma di segnali provenienti dallo spazio.
Secondo Bignell, questo uso innovativo dell’apprendimento automatico ha migliorato notevolmente i loro metodi di analisi dei dati, consentendo loro di includere venti volte più eventi nel loro set di dati e ottenere migliori informazioni prescrittive. Sebbene lo sfuggente neutrino sia appena osservabile, potrebbe presto rivelare aspetti inimmaginabili dell’universo.
Una svolta per l’astronomia multi-messaggero
L’astronomia moderna utilizza una varietà di messaggeri, come raggi gamma, neutrini e onde gravitazionali, per studiare gli eventi cosmici. I ricercatori hanno compiuto progressi significativi nell’identificazione dell’origine di un neutrino ad alta energia che proviene da un gigantesco buco nero in una galassia distante quattro miliardi di anni luce. Questo un risultato Si tratta di un importante passo avanti nell’astronomia multi-messaggero, che dimostra la capacità di combinare diversi tipi di dati astronomici per ottenere un quadro completo dell’universo..
Fonti: ScienceAlert; “Neutrini galattici nella Via Lattea – la sorgente di neutrini potrebbe trovarsi nel piano medio della galassia” (Science, 2023); Helmholtz
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