I neutrini sono particelle subatomiche praticamente prive di massa e carica, difficili da rilevare perché interagiscono debolmente con la materia. La collaborazione IceCube, che gestisce il più grande rivelatore di neutrini al mondo nel ghiaccio dell’Antartide, ha esaminato 12,6 anni di dati alla caccia di neutrini estremamente energetici generati dalle interazioni dei raggi cosmici ultra‑energetici (UHECR) con il fondo cosmico. Dopo aver filtrato circa un trilione di eventi, sono rimasti tre candidati, nessuno dei quali abbastanza energetico da essere attribuito a neutrini cosmogenici.
L’assenza di segnali permette di porre limiti stringenti al flusso di tali neutrini e alla frazione di protoni nei raggi cosmici ultra‑energetici: i ricercatori stabiliscono che i protoni costituiscono meno del 70 %. IceCube rileva i neutrini osservando la luce Cherenkov blu emessa quando le particelle attraversano il ghiaccio; tuttavia, l’abbondante rumore da sciami cosmici richiede sofisticati algoritmi di ricostruzione.
In futuro, l’estensione IceCube‑Gen2 dovrebbe aumentare la sensibilità di circa trenta volte, permettendo di individuare neutrini cosmogenici anche se i protoni costituiscono solo pochi per cento degli UHECR. Questi studi aiuteranno a comprendere l’origine dei raggi cosmici e i processi violenti che avvengono nell’universo.
