Uno scienziato del rilevatore di neutrini ‘IceCube’ spiega la tecnologia premiata con il Nobel
Il progetto IceCube continua a rivoluzionare la nostra comprensione dell’universo e delle particelle subatomiche. Tra le sue scoperte più significative spicca la rilevazione di neutrini provenienti da sorgenti astrofisiche al di fuori del nostro sistema solare, aprendo nuove finestre sull’universo estremo.
Una delle sorgenti più notevoli è stata TXS 0506+056, un blazar ad alta energia – una galassia che appare estremamente brillante e ruota attorno a un buco nero supermassiccio – individuato in collaborazione con altri osservatori che hanno raccolto segnali gamma, ottici e radio. Questa scoperta ha permesso ai ricercatori di confermare che questa classe di sorgenti è in grado di produrre neutrini ad alta energia. Più recentemente, IceCube ha anche osservato la Via Lattea come una sorgente diffusa di neutrini.
Oltre all’astronomia, IceCube ha fornito contributi sostanziali alla nostra comprensione della natura e del comportamento di queste elusive particelle. Ad esempio, è noto che esistono tre tipi di neutrini, e i premi Nobel per la fisica dello scorso anno hanno scoperto che queste particelle possono trasformarsi da un tipo all’altro durante il loro viaggio. IceCube ha permesso misurazioni sempre più precise di questo fenomeno fondamentale.
“Un’altra area di ricerca sono i raggi cosmici, di cui mi occupo io,” afferma Díaz Vélez. “Abbiamo scoperto che non provengono uniformemente da tutte le direzioni, ma piuttosto da direzioni preferenziali, e questo ci fornisce informazioni sulla distribuzione delle loro sorgenti nella galassia.” I raggi cosmici, composti da protoni e nuclei di atomi più pesanti, costituiscono una porzione molto elevata dei dati del progetto.
“Rilevare un neutrino è come cercare un ago in un pagliaio,” spiega il ricercatore, evidenziando la rarità di queste particelle. “Per ogni neutrino rilevato da IceCube, vengono rilevati più di un milione di muoni prodotti dai raggi cosmici.” Díaz Vélez, in qualità di coordinatore di prodotto per la collaborazione IceCube, sovrintende all’elaborazione dei dati sperimentali e alla produzione di simulazioni.
“Questo implica il calcolo della direzione di arrivo, dell’energia e del tipo di particella rilevata ogni due millisecondi,” aggiunge. “Dobbiamo anche simulare raggi cosmici e neutrini a tassi comparabili. Entrambi i compiti richiedono reti di calcolo ad alte prestazioni distribuite in tutto il mondo, per un totale di circa 10.000 core CPU e 1.000 GPU.” Queste immense risorse computazionali sono cruciali per svelare i misteri dell’universo che IceCube continua a esplorare.