Pubblicato su Science importante risultato nell’astronomia multi-messaggero. L’Università di Siena nel gruppo internazionale di ricerca che lavora ai telescopi MAGIC

Un importante risultato della nascente astronomia multi-messaggero arriva dal lavoro di una grande collaborazione scientifica internazionale: per la prima volta gli scienziati sono riusciti a individuare la possibile sorgente di un neutrino cosmico grazie all’associazione con una sorgente di raggi gamma, cioè fotoni di alta e altissima energia.

Si tratta di un blazar, ossia una galassia attiva con un buco nero supermassiccio al centro, distante 4,5 miliardi di anni luce, in direzione della costellazione di Orione.

A questo straordinario risultato, appena pubblicato su Science, i ricercatori sono arrivati combinando i dati del rivelatore di neutrini IceCube, che opera tra i ghiacci del Polo Sud, e altri 15 esperimenti per la rivelazione dei fotoni da terra e nello spazio. Il 22 settembre 2017 infatti IceCube ha osservato un neutrino di altissima energia di origine astrofisica, e ne ha potuto determinare la direzione di provenienza con buona precisione: sufficientemente buona da fornire una direzione di puntamento per decine di altri osservatori, che hanno reagito prontamente all’allerta mondiale immediatamente lanciata da IceCube.

Un contributo importante alla scoperta è stato dato dall’osservazione effettuata nella direzione da cui proveniva il neutrino “Icecube-170922A” dai telescopi per raggi gamma MAGIC, progettati e costruiti da un gruppo internazionale di 24 università e istituti di ricerca di cui fa parte l’Università di Siena.

I telescopi MAGIC, due riflettori gemelli da 17 metri di diametro per astronomia gamma da terra con tecnica Imaging Atmospheric Cherenkov stereoscopica, in funzione all’Osservatorio Nord-Europeo di La Palma nelle Isole Canarie dal 2004, hanno infatti per la prima volta osservato un’emissione di raggi gamma di altissima energia associata a produzione di neutrini dal nucleo di una lontana galassia.

“Questa osservazione è risultata molto importante – spiega il professor Riccardo Paoletti, coordinatore del gruppo di ricerca dell’Università di Siena e dell’INFN di Pisa che lavora al progetto MAGIC – perché ha permesso di associare per la prima volta la produzione di un neutrino di altissima energia al getto di un blazar, galassie che ospitano un enorme buco nero al loro interno, in grado di emettere fotoni di altissima energia. Adesso abbiamo la prova che i blazar producono anche neutrini, e quindi anche i loro progenitori, i raggi cosmici”.

“E’ la prima volta che si riesce ad avere questa informazione, lungamente attesa” – sottolinea Giacomo Bonnoli, ricercatore presso il dipartimento di Scienze fisiche, della terra e dell’ambiente dell’Ateneo senese, che collabora al progetto – “che suggerisce che i raggi cosmici delle energie più elevate siano generati proprio nei getti dei blazar”. “Un eclatante successo dell’astronomia multi-messaggero- prosegue Bonnoli – ottenuta dalla combinazione delle informazioni provenienti dai fotoni e da altre particelle, come i neutrini o, come era accaduto giusto un mese prima con la kilonova del 17 Agosto 2017, le onde gravitazionali”.

La collaborazione MAGIC coinvolge circa 150 scienziati provenienti da 9 paesi europei, Brasile, India e Giappone. L’Università di Siena è parte attiva sin dalla fondazione attraverso il lavoro dei propri docenti, ricercatori, tecnici, assegnisti di ricerca e studenti di dottorato, che nello specifico si sono occupati della progettazione hardware e software dei telescopi, e della raccolta e elaborazione dei dati di osservazione per numerose pubblicazioni scientifiche.

Per approfondimenti, le principali pubblicazioni scientifiche relative alla scoperta:

http://science.sciencemag.org/content/361/6398/eaat1378

http://science.sciencemag.org/content/361/6398/147

https://arxiv.org/abs/1807.04300

https://icecube.wisc.edu/pubs/neutrino_blazar

 

S.L.

12 luglio 2018

 

 

Nella foto: Giacomo Bonnoli nella MAGIC Control Room