Bari – Il telescopio sottomarino, KM3NET, dall’abisso del Mediterraneo, rivela il neutrino più energetico mai osservato – PugliaLive – Quotidiano di informazione on line

Fisica delle particelle. La rivista scientifica “Nature” pubblica la ricerca e dedica la copertina

Il telescopio sottomarino, KM3NET, dall’abisso del Mediterraneo, rivela il neutrino più energetico mai osservato

La scoperta rappresenta un fondamentale passo in avanti nell’esplorazione del cosmo per rispondere ad alcune grandi domande sull’Universo. Il contributo scientifico alla ricerca del Dipartimento Interateneo Poliba, Uniba, INFN. Riconoscimento e coinvolgimento del Poliba, con il DICATECH, per le attività di ricerca ambientali e strutturali marine

Bari, 19 febbraio 2025 – Sicilia orientale, 13 febbraio 2023; costa di Portopalo di Capo Passero (SR), 80 chilometri ad est; 3450 m di profondità, abisso del Mediterraneo.  KM3NeT/ARCA il grande telescopio rivelatore sottomarino che scruta e studia l’universo dagli abissi con le sue unità di rivelazione, antenne ancorate al fondale, alte 700 m, distanziate a 100 m, dotate di moduli ottici digitali, misura il segnale prodotto da un neutrino proveniente dal cosmo dall’energia record di circa 220 PeV, ovvero, 220 milioni di miliardi di elettronvolt (unità di misura dell’energia)!

L’evento appare da subito eccezionale. E’ un’osservazione straordinaria, ma serviranno ben due anni per controllare i dati registrati. La verifica conferma lo straordinario avvenimento. E’ il neutrino più energetico mai osservato.

Sebbene i neutrini siano la seconda particella più abbondante nell’universo dopo i fotoni, la loro interazione debole con la materia li rende molto difficili da rivelare e richiede esperimenti di grandi dimensioni come KM3NeT, che utilizza l’acqua di mare come mezzo di interazione per i neutrini.

Il progetto KM3NeT prevede la costruzione di più rivelatori nelle profondità del Mar Mediterraneo. Attualmente, al largo di Tolone (Francia) il sito KM3NeT-Fr ospita il rivelatore ORCA. Al largo di Portopalo di Capo Passero il sito KM3NeT-It ospita il rivelatore ARCA (Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss), fautore della scoperta. Infine, KM3NeT-Gr al largo di Pylos (Grecia) è il sito disponibile per espandere l’infrastruttura di ricerca KM3NeT per una prossima fase di sviluppo.

L’annuncio che ufficializza lo straordinario evento viene presentato lo scorso 12 febbraio 2025 in occasione della pubblicazione della ricerca sull’autorevole rivista scientifica internazionale, “Nature”, che ne dedica la copertina. La notizia fa il giro del mondo.

Questo evento, denominato, “KM3-230213A”, fornisce la prima prova che nell’universo vengono prodotti neutrini di energie così elevate. Il neutrino misurato dal telescopio sottomarino è un inedito messaggero cosmico proveniente da territori ancora inesplorati. L’universo ad alta energia a cui appartiene è il regno di eventi cataclismatici, come l’accrescimento di buchi neri supermassicci al centro delle galassie, le esplosioni di supernova, i lampi di raggi gamma. Eventi questi, ancora non completamente compresi.

I neutrini sono tra le particelle elementari più misteriose. Hanno una massa piccolissima, quasi nulla, non hanno carica elettrica e interagiscono solo debolmente con la materia. Per queste loro caratteristiche sono messaggeri cosmici molto speciali, in grado di arrivare da molto lontano e indicarci, in un viaggio inverso, la direzione della loro sorgente, e quindi di portare fino a noi informazioni uniche sui fenomeni astrofisici più energetici, consentendoci di esplorare i confini più remoti dell’universo.

Anche la Puglia, coinvolta nel progetto KM3NeT con il Dipartimento Interateneo di Fisica “Michelangelo Merlin” di Bari e le strutture afferenti: INFN Bari, Politecnico di Bari e Università di Bari, ha esultato per il risultato conseguito in un affollato incontro presso la sede dipartimentale.

“Con questa eccezionale osservazione, tuttora aperta a molteplici interpretazioni, KM3NeT ha aperto la strada verso nuovi orizzonti nell’osservazione dell’universo – spiega Marco Circella, ricercatore della Sezione di Bari dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), coordinatore tecnico della Collaborazione KM3NeT. “Questo neutrino ultraenergetico – continua – potrebbe provenire da una nuova categoria di acceleratori cosmici o potrebbe essere la prima rivelazione di un neutrino cosmogenico”, “Questo risultato è una potente conferma delle potenzialità del nostro esperimento e arriva a premiare l’ampio e articolato impegno portato avanti qui a Bari e in tante altre sedi per tanti lunghi anni. Esso rappresenta un fondamentale passo avanti nell’esplorazione del cosmo per aiutarci a dare risposta ad alcune grandi domande sull’Universo.”

A Bari, presso il Dipartimento di Fisica, le attività di ricerca legate alla neutrino-astronomia sperimentale non sono una novità. Sono state avviate quasi trent’anni fa per iniziativa del prof. Carlo De Marzo dell’Università di Bari. A questa linea di ricerca hanno poi concorso nel tempo un gran numero di persone facenti capo all’INFN, all’Università e al Politecnico di Bari, contribuendo con sviluppi determinanti per la costruzione dell’apparato, la calibrazione, l’analisi dei dati.

Alla grande infrastruttura sottomarina di ricerca KM3NeT di straordinaria complessità e in via di potenziamento ha contribuito e continuerà a farlo il Dipartimento di Fisica. Il contributo pugliese si è concretizzato nello sviluppo di soluzioni innovative, essenziali per la realizzazione e l’ottimizzazione dell’intero apparato. La sperimentazione in un ambiente marino profondo richiede infatti massimo rigore in tutte le fasi di realizzazione: dal progetto alla costruzione al mantenimento in ambiente marino.

Il Politecnico di Bari, al quale afferisce il Dipartimento Interateneo di Fisica, è particolarmente coinvolto nel progetto KM3NeT per parte sperimentale, strutturale e ambientale.

Il prof. Umberto Fratino del DICATECh (Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, del Territorio, Edile e di Chimica) tiene molto al ruolo e al riconoscimento ottenuto dal Politecnico di Bari nel progetto. Dice: “Una infrastruttura di ricerca di queste dimensioni offre grandi prospettive scientifiche ma contestualmente necessita di un controllo attivo e permanente che consenta una valutazione dell’interferenza dei potenziali effetti prodotti sulla matrice ambientale, acqua e sedimenti marini. Il Politecnico di Bari dovrà definire, implementare e gestire il servizio di monitoraggio ambientale del progetto KM3NeT adottando specifiche azioni che consentiranno di eseguire, in condizioni difficili dal punto di vista operativo, indagini approfondite sulla salute dell’ambiente marino.”