IceCube, in Antartide l'osservatorio delle catastrofi cosmiche

Immerso nel ghiaccio purissimo che risale a 50mila anni fa, l'osservatorio IceCube è il più grande rivelatore del mondo di neutrini, particelle che sono ovunque ma quasi impossibili da catturare perché attraversano la materia senza interagire con essa. Catturarli è tanto importante quanto difficile perché provengono da ambienti cosmici estremi che funzionano come giganteschi acceleratori: in alcuni casi sono buchi neri e galassie, in molti altri casi la loro natura è sconosciuta.

Catturare queste particelle e risalire alla loro origine è il compito dell'IceCube Neutrino Observatory, l'osservatorio ideato nel 1988 di Francis Halzen, unico vincitore del Nobel per la Fisica 2026 e operativo dal 2011. E' un gigantesco telescopio sotterraneo che si trova in Antartide, vicino alla base americana Amundsen-Scott. Oggi vi lavora una collaborazione internazionale che comprende 58 Istituzioni di 14 Paesi, compresa l'Italia con l'Università di Padova. IceCube occupa un chilometro cubo di ghiaccio puro e trasparente, alla profondità di circa due chilometri, attraversato da oltre 5.000 sensori di luce disposti su 86 cavi verticali. Quando, attraversando il ghiaccio, un neutrino collide con un nucleo atomico, produce un lampo di luce azzurra (chiamato radiazione Cherenkov) che può essere rilevato dai sensori. Poiché i neutrini cosmici con energie estremamente elevate sono rari, è necessario un volume enorme di ghiaccio per osservare un numero sufficiente di collisioni.

Grazie a questo osservatorio sono stati scoperti i primi neutrini ad alta energia generati da eventi cosmici catastrofici, come esplosioni di stelle e collisioni di galassie.

Nel 2013 sono stati scoperti i primi neutrini astrofisici di altissima energia ed è stata inaugurata così la cosiddetta astronomia dei neutrini. Nel 2018 è stata annunciata l'identificazione di una sorgente extra galattica e nel 2023 sono stati osservati i primi neutrini provenienti dalla Via Lattea. La scoperta più recente è del giugno scorso, quando il lampo azzurro ha immediatamente fatto attivare una rete di telescopi in tutto il mondo per cercare la possibile fonte, fino a individuare una galassia distante 11 miliardi di anni luce, chiamata Shadow Blaster, dal nucleo molto compatto e ricco di gas e polveri, dove nascono nuove stelle a un ritmo intenso.