Dallo spazio cosmico agli abissi del Mediterraneo: misurato il neutrino più energetico di sempre

da Max Meyer | Feb 17, 2025 | rainews | 0 commenti

Uno straordinario evento, compatibile con un neutrino dall’energia stimata di circa 220 PeV (220 milioni di miliardi di elettronvolt), è stato rivelato il 13 febbraio 2023 dal rivelatore ARCA del telescopio sottomarino per neutrini KM3NeT.

Questo evento, denominato KM3-230213A, è il neutrino più energetico mai osservato e fornisce la prima prova che nell’universo vengono prodotti neutrini di energie così elevate. 

Dopo un lungo e accurato lavoro di analisi e interpretazione dei dati sperimentali, la Collaborazione scientifica internazionale KM3NeT ha riportato i dettagli di questa straordinaria scoperta in un articolo pubblicato su Nature, e nel corso di un evento trasmesso in diretta dalle sedi dell’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, tra i fondatori e principali contributori del progetto, a Roma, del CNRS Centre National de la Recherche Scientifique a Parigi e di Nikhef National Institute for Subatomic Physics ad Amsterdam. 

“KM3NeT ha iniziato a sondare un intervallo di energia e sensibilità in cui i neutrini rivelati potrebbero avere origine da fenomeni astrofisici estremi. Questa prima rivelazione in assoluto di un neutrino di centinaia di PeV apre un nuovo capitolo nell’astronomia con neutrini e una nuova finestra di osservazione sull’universo”, commenta Paschal Coyle, ricercatore del CNRS – Centre de Physique des Particules de Marseille, Francia, e coordinatore della Collaborazione KM3NeT al momento della rivelazione.

Le fasi dell’installazione del telescopio Km3net (Infn)

Il mistero dei neutrini

L’universo ad alta energia 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, tutti eventi ancora non completamente compresi. 

Questi potenti acceleratori astrofisici generano flussi di particelle chiamati raggi cosmici. I raggi cosmici di più alta energia possono interagire con la materia o con i fotoni attorno alla sorgente, per produrre neutrini e fotoni.

Oppure, viaggiando nello spazio, possono interagire anche con i fotoni della radiazione cosmica di fondo a microonde che permea l’universo fin dai suoi albori, dando origine ai cosiddetti “neutrini cosmogenici” estremamente energetici. 

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 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.

“Questa osservazione apre la strada a molteplici interpretazioni. Il neutrino di altissima energia potrebbe provenire direttamente da un potente acceleratore cosmico. In alternativa, potrebbe essere la prima rivelazione di un neutrino cosmogenico. Sulla base di un singolo evento è difficile trarre conclusioni sull’origine del neutrino che lo ha prodotto, ma l’energia estremamente elevata lo colloca in una regione totalmente inesplorata, di estremo interesse per la scienza. Future osservazioni di altri eventi di questo tipo serviranno per costruire un chiaro quadro interpretativo”, spiega Rosa Coniglione, ricercatrice dell’INFN ai Laboratori Nazionali del Sud e vicecoordinatrice della Collaborazione KM3NeT al momento della scoperta.

Un segnale record

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. 

I suoi moduli ottici ad alta tecnologia rivelano la luce Cherenkov, un bagliore bluastro che si genera durante la propagazione nell’acqua delle particelle ultrarelativistiche prodotte nelle interazioni dei neutrini. 

Il segnale rivelato è stato identificato come un singolo muone che ha attraversato l’intero rivelatore, inducendo segnali in più di un terzo dei suoi sensori. L’inclinazione della sua traiettoria combinata con la sua enorme energia fornisce una prova convincente che il muone ha avuto origine da un neutrino cosmico che ha interagito nelle vicinanze del rivelatore. 

“Per determinare la direzione e l’energia di questo neutrino è stata necessaria una calibrazione precisa del telescopio e sofisticati algoritmi di ricostruzione della traccia. Inoltre, questa straordinaria rivelazione è stata ottenuta con solo un decimo della configurazione finale del rivelatore, dimostrando il grande potenziale del nostro esperimento per lo studio dei neutrini e per l’astronomia con neutrini”, commenta Aart Heijboer, ricercatore di Nikhef National Institute for Subatomic Physics, Paesi Bassi, e physics and software manager di KM3NeT al momento della rivelazione.

Installazione del telescopio sottomarino KM3NeT (Infn)

Il telescopio negli abissi

Il telescopio per neutrini KM3NeT, attualmente in costruzione, è una gigantesca infrastruttura in acque profonde distribuita su due rivelatori ARCA e ORCA. 

Il rivelatore KM3NeT/ARCA (Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss) è dedicato principalmente allo studio dei neutrini di più alta energia e delle loro sorgenti nell’universo. Si trova a 3450 m di profondità, a circa 80 km al largo della costa di Portopalo di Capo Passero, in Sicilia. 

Le sue unità di rivelazione (detection unit, DU) alte 700 m sono ancorate al fondale marino e posizionate a circa 100 m di distanza l’una dall’altra. Ogni DU è dotata di 18 moduli ottici digitali (Digital Optical Module, DOM), ciascuno contenente 31 fotomoltiplicatori (photomultiplier). Nella sua configurazione finale, ARCA comprenderà 230 DU. 

I dati raccolti vengono trasmessi tramite un cavo sottomarino alla stazione di terra dei Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN. 

Il rivelatore KM3NeT/ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss) è ottimizzato per studiare le proprietà fondamentali dei neutrini. Si trova a una profondità di 2450 m, a circa 40 km dalla costa di Tolone, Francia. Sarà composto da 115 DU, ciascuna alta 200 m, e distanziate fra loro di 20 m. I dati raccolti da ORCA vengono inviati alla stazione di terra di La Seyne Sur Mer. 

“Le dimensioni di KM3NeT, che nella sua configurazione finale occuperà il volume di oltre un chilometro cubo per un totale di circa 200.000 fotomoltiplicatori, e la sua collocazione in un luogo estremo come gli abissi del Mar Mediterraneo, dimostrano gli straordinari sforzi sperimentali che sono necessari per far progredire l’astronomia dei neutrini e la fisica delle particelle. La rivelazione di questo evento è il risultato di un enorme impresa collaborativa di molti gruppi internazionali”, commenta Miles Lindsey Clark, KM3NeT technical project manager al momento della rivelazione.

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Altri Mondi – Kingdom Come Deliverance II, videogiocare come Barbero

da Max Meyer | Feb 16, 2025 | rainews | 0 commenti

Questa settimana ad Altri Mondi partiamo dagli annunci fatti da Sony durante l’evento State of Play, tra remaster, remake e nuovi titoli in arrivo tr ail 2025 e il 2026, tra cui Saros, sequel spirituale di Returnal, prodotto da Housemarque Games ed una delle principali esclusive PS5. L’esperto di gaming Lorenzo Fantoni ha provato Kingdom Come Deliverance II, un simulatore di vita medioevale che ci mette nei panni di un cavaliere nella Boemia del 1400. In chiusura, con le immagini di Mattia Pianezzi festeggiamo San Valentino con un viaggio nel mondo dei “dating sim”, un genere di videogiochi incentrato sulla costruzione di relazioni romantiche.

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Futuro24: planetari, 100 anni di meraviglia e divulgazione

da Max Meyer | Feb 15, 2025 | rainews | 0 commenti

Futuro24: planetari, 100 anni di meraviglia e divulgazione

Quest’anno si celebra il Centenario dell’apertura del primo planetario, uno strumento che continua a sorprendere grazie all’evoluzione della tecnologia. Al Planetario di Roma scopriamo come funziona un planetario moderno

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Boom del mercato dei chip spinto dall’Intelligenza artificiale, il balzo record +18%

da Max Meyer | Feb 14, 2025 | rainews | 0 commenti

Cresce il settore dei chip, spinto dall’intelligenza artificiale: nel 2024 ha registrato una crescita record del 18%, attestandosi a 626 miliardi di dollari. L’IA traina tutto il settore, con alcuni marchi che la fanno da padrone. 
 

Secondi solo agli smarphone
I data center trainati dalla crescente domanda di IA sono ora il secondo mercato per i semiconduttori, superati solo dagli smartphone. Sono i dati della società di analisi Gartner, che per il 2025 prevede un giro d’affari di 705 miliardi di dollari, un aumento di 80 miliardi su anno.

Le GPU ed i processori dell’IA fattori chiave
“Le unità di elaborazione grafica (Gpu) e i processori IA utilizzati nelle applicazioni dei data center (server e schede acceleratrici) sono stati i fattori chiave per il settore dei chip nel 2024 – afferma George Brocklehurst, VP Analyst di Gartner – I ricavi dei semiconduttori per data center sono stati pari a 112 miliardi di dollari nel 2024, rispetto ai 64,8 miliardi di dollari del 2023”.

Fabbrica semiconduttori (Intel.com)

La classifica dei fornitori semiconduttori
Secondo gli analisti, Samsung Electronics ha riconquistato il primo posto nella classifica mondiale dei fornitori di semiconduttori (ora ha il 10,6% del mercato), scalzando Intel scesa al secondo posto. 
Al terzo posto Nvidia, azienda simbolo dell’avanzata dell’intelligenza artificiale, che ha registrato nel 2024 una crescita boom del fatturato dell’83,6%.

Fabbrica semiconduttori (Intel.com)

Microchip ( Rainews)

Anche il segmento delle memorie – riporta sempre la Gartner – ha registrato una notevole crescita, con un incremento del 71,8% nel 2024. In particolare, le memorie ad alta larghezza di banda (Hbm) che portano meno consumi energetici, hanno rappresentato una parte importante di questa crescita e si prevede il loro fatturato rappresenterà il 19,2% dei ricavi del settore nel 2025, rispetto al 13,6% del 2024. 

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Blue Origin lancia New Shepard per simulare la gravità lunare, il decollo e il ‘touchdown’ verticale

da Max Meyer | Feb 13, 2025 | rainews | 0 commenti

È durato circa dieci minuti il volo suborbitale NS-29 del veicolo New Shepard di Blue Origin decollato senza equipaggio dal Texas con 30 esperimenti a bordo per simulare la gravità lunare.  

Il lancio, inizialmente previsto per il 28 gennaio, era stato rinviato a causa di un problema tecnico al booster e per le condizioni meteo sfavorevoli.

Missione riuscito senza intoppi tecnici a parte il difettoso dispiegamento di uno dei paracadute della capsula con a bordo gli esperimenti che non ha però influito sul ‘touchdown’.

Tre minuti dopo il decollo sono stati accesi i propulsori che hanno permesso alla capsula di New Shepard di ruotare fino a 11 giri al minuto per simulare le condizioni di gravità presenti sulla Luna per poco più di due minuti. 

Un’occasione preziosa per testare, grazie al supporto della Nasa, varie tecnologie progettate per la Luna, ad esempio per lo sfruttamento delle risorse in situ, la mitigazione della polvere e la realizzazione di sistemi abitativi avanzati.   

A circa sette minuti dal decollo, il booster di New Shepard è tornato sulla Terra effettuando un atterraggio verticale su una piattaforma vicino alla base di lancio. Tre minuti dopo il rientro con successo anche della capsula.

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L’idrogeno verde rischia di “inquinare” il cielo del più importante osservatorio spaziale del mondo

da Max Meyer | Feb 12, 2025 | rainews | 0 commenti

“L’Osservatorio del Paranal si trova su una montagna con uno dei migliori cieli del mondo grazie alla sua stabilità atmosferica, alla bassa umidità e al maggior numero di notti serene durante l’anno”, spiega Marcela Espinoza, una delle operatrici del Very Large Telescope, il potente telescopio dell’ESO (European Southern Observatory) grazie al quale negli ultimi anni sono state fatte scoperte fondamentali come la conferma della presenza di un buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea e la ricerca di esopianeti potenzialmente abitabili. Insomma, Il buio del limpido cielo notturno sopra il Paranal è cruciale per l’astrofisica moderna.

Questa oscurità oggi è minacciata dai progetti di espansione industriale del governo cileno che si stanno avvicinando sempre di più ai telescopi. Il progetto più temuto dagli scienziati è Inna, un mega impianto di idrogeno verde della AES Andes, una filiale della statunitense AES Corporation. 

L’idrogeno verde è un combustibile ottenuto attraverso l’elettrolisi dell’acqua, un processo che separa idrogeno e ossigeno usando energia elettrica proveniente esclusivamente da fonti rinnovabili, come eolico o solare.

Come spiega Angel Otarola, astronomo e scienziato dell’atmosfera: “Attualmente, l’inquinamento luminoso artificiale è relativamente basso, circa l’1%” ma l’impianto in costruzione è imponente e avrà bisogno di tanta luce per essere ben illuminato in modo da operare in sicurezza.

AES ha dichiarato a Reuters che il progetto Inna, iniziato nel 2021, non ha ricevuto alcuna opposizione in materia di illuminazione fino all’agosto 2024. L’azienda ha dichiarato che il progetto si trova in un’area che lo Stato ha destinato alle energie rinnovabili e che i requisiti ambientali significano che “non c’è possibilità di trasferire il progetto”.

La società sostiene di aver condotto studi che dimostrano che l’aumento massimo della luminosità naturale del cielo non supererà lo 0,27% sulla collina di Paranal e lo 0,09% su quella di Armazones.

L’ESO sta attualmente costruendo l’Extremely Large Telescope (ELT), del valore di 1,45 miliardi di euro, proprio nel vicino Cerro Armazones.

Il ministro della scienza cileno, Aisen Etcheverry, ha detto che il governo ha formato un comitato per cercare soluzioni per sviluppare sia l’astronomia che l’energia, osservando che “entrambi sono importanti” per il governo.

L’astrofisica spagnola dell’ESO, Itziar De Gregorio avverte: “I nostri telescopi sono in Cile per un motivo: la qualità del cielo. La qualità del cielo è un patrimonio naturale e mondiale di cui bisogna prendersi cura. Altrimenti, in futuro, questi megaprogetti astronomici non avranno più ragione di essere impiantati qui e dovranno spostarsi dove troveranno le condizioni più adatte”.

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