Di tutti i segnali che ci arrivano dall’Universo, i neutrini sono tra i più enigmatici. Le poche galassie identificate come fonti di neutrini non possono spiegare il numero relativamente elevato di neutrini ad alta energia osservati.
Gli astronomi che utilizzano l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), con l’aiuto di un ‘telescopio naturale’ formato dalla gravità, hanno identificato la fonte di un lampo di neutrini.
Il team si aspettava che un buco nero supermassiccio fosse il motore che guidava quella galassia straordinariamente luminosa.
Invece, il team scoprì che la galassia era guidata da una vigorosa formazione stellare. Questo risultato fornisce importanti prove osservative per aiutare a spiegare l’origine misteriosa dei neutrini cosmici.
Di tutti i segnali che ci arrivano dall’Universo, i neutrini sono tra i più enigmatici.
Le poche galassie identificate come fonti di neutrini non possono spiegare il numero relativamente elevato di neutrini ad alta energia osservati.
Un team internazionale composto da ricercatori della MITOS Science Co., LTD., della National Central University, della Chung Yuan Christian University, della Tohoku University, della Fukui University of Technology e dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone ha effettuato osservazioni di follow-up utilizzando ALMA e altri telescopi per cercare la fonte dell’evento di neutrini ad alta energia IC 210922A rilevato dall’IceCube Neutrino Observatory al Polo Sud.
Hanno trovato una galassia estremamente luminosa, JCMT0402−0424, situata a circa 11 miliardi di anni luce di distanza.
Le poche sorgenti di neutrini precedentemente identificate sono alimentate da buchi neri supermassivi.
Tuttavia, questa volta il team non ha trovato alcuna emissione energetica che indichi un tale buco nero.
La galassia è anche fortemente oscurata dalla polvere e debole in luce visibile, mentre brilla intensamente a lunghezze d’onda submillimetriche, così il team la soprannominò ‘Shadow Blaster’.
Il team è riuscito a studiare la struttura interna di Shadow Blaster grazie all’allineamento fortuito di una galassia in primo piano.
La gravità della galassia in primo piano piegava e concentrava le onde radio di Shadow Blaster, agendo come un telescopio naturale per creare immagini più luminose e ingrandite di Shadow Blaster che ALMA poteva studiare in dettaglio.
Le osservazioni radio di ALMA sull’ambiente interno non mostrarono segni di un potente buco nero, ma suggerirono una spiegazione alternativa.
Le osservazioni indicano che il gas e la polvere nella galassia sono molto probabilmente riscaldati da una formazione stellare intensa.
L’analisi ha rivelato che la regione centrale di Shadow Blaster contiene un “nucleo compatto”, dove una grande quantità di gas e polvere è concentrata in una regione larga solo circa 1.500 anni luce.
Un ambiente così estremamente denso può produrre neutrini.
Questi risultati indicano un percorso alternativo per la produzione di neutrini ad alta energia.
Una popolazione di galassie compatte e polverose a stellare che subiscono una formazione stellare intensa può contribuire con una frazione significativa, possibilmente fino a circa il 20%, del fondo di neutrini ad alta energia.
