Da un comunicato stampa di NRAO:
Cercando di rilevare neutrini misteriosi ad altissima energia da regioni lontane dello spazio, un team di astronomi ha usato la Luna come parte di un innovativo sistema di telescopi per la ricerca. Il loro lavoro ha fornito nuove informazioni sulla possibile origine delle particelle subatomiche sfuggenti e indica la strada per aprire una nuova visione dell'Universo in futuro.
Il team ha utilizzato apparecchiature elettroniche speciali portate al radiotelescopio Very Large Array (VLA) della National Science Foundation e ha approfittato dei nuovi ricevitori radio più sensibili installati nell'ambito del progetto Expanded VLA (EVLA). Prima delle loro osservazioni, hanno testato il loro sistema facendo volare un piccolo trasmettitore specializzato sul VLA in un pallone ad elio.
In 200 ore di osservazioni, Ted Jaeger dell'Università dell'Iowa e del Laboratorio di ricerca navale e Robert Mutel e Kenneth Gayley dell'Università dell'Iowa non hanno rilevato nessuno dei neutrini ad altissima energia che cercavano. Questa mancanza di rilevamento ha posto un nuovo limite alla quantità di tali particelle che arrivano dallo spazio e ha messo in dubbio alcuni modelli teorici su come questi neutrini sono prodotti.
I neutrini sono particelle subatomiche in rapido movimento senza cariche elettriche che passano prontamente senza ostacoli attraverso la materia ordinaria. Sebbene abbondanti nell'Universo, sono notoriamente difficili da rilevare. Gli esperimenti per rilevare i neutrini dal sole e le esplosioni di supernova hanno utilizzato grandi volumi di materiale come acqua o cloro per catturare le rare interazioni delle particelle con la materia ordinaria.
Si ipotizza che i neutrini ad altissima energia che gli astronomi cercavano siano prodotti da nuclei energetici alimentati da buchi neri di galassie distanti; massicce esplosioni stellari; annientamento della materia oscura; particelle di raggi cosmici che interagiscono con i fotoni dello Sfondo Cosmic Microonde; lacrime nel tessuto dello spazio-tempo; e le collisioni dei neutrini ad altissima energia con neutrini a bassa energia rimasti dal Big Bang.
I radiotelescopi non sono in grado di rilevare neutrini, ma gli scienziati hanno puntato gruppi di antenne VLA attorno al bordo della Luna nella speranza di vedere brevi esplosioni di onde radio emesse quando i neutrini che cercavano attraversavano la Luna e interagivano con materiale lunare. Tali interazioni, hanno calcolato, dovrebbero inviare le esplosioni radio verso la Terra. Questa tecnica è stata utilizzata per la prima volta nel 1995 ed è stata utilizzata più volte da allora, senza rilevamenti rilevati. Le ultime osservazioni VLA sono state le più sensibili finora fatte.
"Le nostre osservazioni hanno fissato un nuovo limite superiore - il più basso finora - per la quantità del tipo di neutrini che abbiamo cercato", ha detto Mutel. "Questo limite elimina alcuni modelli che proponevano esplosioni di questi neutrini provenienti dall'aureola della Via Lattea", ha aggiunto. Per testare altri modelli, hanno detto gli scienziati, saranno necessarie osservazioni con maggiore sensibilità.
"Alcune delle tecniche che abbiamo sviluppato per queste osservazioni possono essere adattate alla prossima generazione di radiotelescopi e aiutare in ricerche più sensibili in seguito", ha detto Mutel. "Quando svilupperemo la capacità di rilevare queste particelle, apriremo una nuova finestra per osservare l'Universo e far progredire la nostra comprensione dell'astrofisica di base", ha detto.
Gli scienziati hanno riferito il loro lavoro nell'edizione di dicembre della rivista Astroparticle Physics.
Fonte: NRAO
