IceCube e il Nobel per la fisica a Halzen che premia i messaggeri del cosmo

Indagare in modo nuovo il rapporto tra luce e materia, sfruttando l’Universo come laboratorio astrofisico, sfruttando le potenzialità sia della relatività generale sia della meccanica quantistica. Proprio per tutto questo, oggi, l’Accademia Reale Svedese delle Scienze ha conferito il Premio Nobel per la Fisica a Francis Halzen, della University of Wisconsin-Madison, negli Stati Uniti, “per i suoi contributi decisivi all’Osservatorio Neutrino IceCube e per la scoperta dei neutrini a alte energie di origine astrofisica”. In particolare, secondo la commissione premiante, Halzen con il suo lavoro ha costruito i fondamenti di un nuovo tipo di astronomia, che non si basa più unicamente sulla “luce”, ma che sfrutta il rilevamento dei neutrini provenienti dai luoghi più energetici dell’Universo. Halzen ha iniziato i suoi studi grazie a una intuizione che risale al 1998. La sua idea è presto detta: usare il ghiaccio dell’Antartide come immenso rivelatore di particelle, in grado di intercettare i neutrini cosmici. La proposta piacque a tutti, tanto che proprio la Polo Sud venne costruito un Osservatorio altamente sofisticato che sfrutta un chilometro cubo di ghiaccio dotato di sensori luminosi ad alta sensibilità. Anche perché i neutrini cosmici sono davvero difficili da rilevare. Molti non sanno infatti che attraversano la terra e anche il corpo umano senza produrre interazione e solo raramente li possiamo registrare, quando per esempio collidono con un nucleo atomico. Invece, quando questo avviene nel ghiaccio, la reazione attiva uno dei sensori. Questo particolare strumento può funzionare solo in Antartide proprio per le particolari condizioni ambientali che quel luogo è in grado di offrire. Dopo le prime prove e i primi test ufficiali condotti negli anni, solo nel 2011 IceCube è entrato in pieno esercizio. Negli anni gli scienziati hanno iniziato a registrare neutrini provenienti dal cosmo e ovviamente da distanze al di fuori del nostro Sistema Solare. Così è partita una grande “caccia al tesoro” per individuare da dove questi neutrini provenissero, quali fossero le loro sorgenti. L’Universo, infatti, contiene “acceleratori naturali” capaci di produrre particelle con energie fino a un milione di volte superiori a quelle raggiungibili dagli strumenti costruiti qui sul nostro pianeta. Comprendere lo scenario complessivo – dove si trovino e cosa siano queste sorgenti, quali processi fisici avvengano al loro interno e al loro esterno – è uno dei grandi enigmi dell’Universo, anche perché a seconda delle situazione le due teorie a disposizione – la relativa generale e la fisica quantistica – sono in conflitto tra loro. Tuttavia, l’importanza dell’osservazione dei neutrini sta nel fatto che in qualche modo loro rappresentino dei veri e propri messaggeri dell’Universo, perché possono spiegare non pochi enigmi dell’astrofisica. "Francis Halzen ha guidato un team internazionale di ricercatori e ingegneri che ci ha fornito uno strumento fantastico – ha detto Mark Pearce, presidente del Comitato Nobel per la Fisica -. La sua tenacia e la sua visione scientifica hanno aperto la strada a un nuovo tipo di astronomia". Tra l’altro IceCube è un vero e proprio work in progress: funziona perfettamente e non è un programma in conclusione, anzi continua ad allargare il sapere a disposizione sull’Universo.