Dopo 15 anni di attività, l’osservatorio di neutrini IceCube in Antartide ha completato il suo primo importante aggiornamento infrastrutturale: i tecnici hanno installato oltre 600 nuovi sensori ottici, distribuiti su sei stringhe calate in profondità nel ghiaccio. L’esperimento, situato nei pressi della Stazione Amundsen-Scott, raggiunge così un totale di 92 stringhe di sensori immerse in circa un chilometro cubo di ghiaccio. I nuovi moduli, più sensibili e ravvicinati rispetto a quelli originari, consentiranno di migliorare la capacità di rilevare neutrini a energie più basse e di aumentare la precisione delle analisi dei dati raccolti negli anni precedenti.
L’osservatorio è stato progettato per la ricerca di neutrini ad alta energia, soprannominati ‘particelle fantasma‘ perché sono particelle subatomiche quasi prive di massa e carica, che sfrecciano attraverso lo spazio e la materia a una velocità prossima a quella della luce. Ogni secondo, circa 100 trilioni di neutrini attraversano il corpo di una persona sulla Terra, ma poiché interagiscono raramente con la materia, sono difficili da rilevare. IceCube ci riesce perché cattura i minuscoli lampi di luce che si verificano quando i neutrini interagiscono con la materia producendo particelle secondarie.
Il finanziamento per l’aggiornamento da 86 a 92 stringhe di rivelatori era stato approvato nel 2019 dalla National Science Foundation statunitense. Sono state necessarie tre campagne sul campo della durata di dieci settimane ciascuna, tra il 2023 e il 2026, per perforare il ghiaccio antartico fino a una profondità di oltre 1,6 chilometri. I nuovi sensori installati permetteranno di misurare con maggiore precisione proprietà delle particelle fantasma come le oscillazioni, che si verificano quando i neutrini prodotti dai raggi cosmici nell’atmosfera terrestre si trasformano in tipi diversi. Secondo la collaborazione IceCube, questo migliorerà la capacità di misurare i raggi cosmici e di rilevare neutrini provenienti da sorgenti extraplanetarie come le supernovae. I ricercatori potranno inoltre calibrare meglio il rivelatore in modo retrospettivo, affinando così i dati raccolti negli ultimi 15 anni.
L’aggiornamento di IceCube ha anche offerto l’opportunità di condurre altre iniziative scientifiche. Per esempio, in collaborazione con l’U.S. Geological Survey, il team ha installato sotto il ghiaccio antartico due sismometri, i più profondi al mondo, che aiuteranno a monitorare i terremoti con una nitidezza senza precedenti.
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