Negli abissi del nostro Mar Mediterraneo si formano mulinelli d’acqua di 10 chilometri di diametro. Si muovono lentamente, a 3.500 metri di profondità. Li hanno scoperti, assolutamente per caso, i fisici dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) mentre raccoglievano dati per lo studio dei neutrini all’interno del progetto Nemo.
Nemo (Neutrino Mediterranean Observatory) è un osservatorio sottomarino ideato per rilevare il passaggio di neutrini di alta energia provenienti dallo spazio profondo. La collocazione è funzionale allo scopo, visto che i tre chilometri di acqua servono a schermare le altre radiazioni, al fine di ottenere dei dati validi.
Il progetto ha anche previsto l’installazione, nel Mar Ionio, di una serie di strumenti per la misura delle correnti e della temperatura; sono state così raccolte delle serie annuali di dati sulle acque profonde, che sono state poi analizzate dal team di Angelo Rubino, oceanografo dell’Università Ca’ Foscari di Venezia. Ed ecco la sorpresa: la comunità scientifica non si attendeva di trovare, in un bacino chiuso, catene di grandi vortici simili a quelli che si osservano nell’Oceano Atlantico.
I dettagli della scoperta sono riportati su Nature Communications. Come e dove si formino queste strutture rotanti non è dato saperlo, al momento. L’origine potrebbe essere locale, ma non è escluso che i vortici si creino in zone lontane centinaia di chilometri e che poi arrivino nel Mar Ionio: i ricercatori, tra cui quelli Infn di Roma1, Catania e dei Laboratori Nazionali del Sud, “non escludono un’origine remota legata a processi di instabilità fluidodinamica nelle acque del Mar Adriatico e/o del Mar Egeo”. Per ora, simulazioni numeriche, risultati teorici e precedenti misure su diversi siti sembrano confermare questa ipotesi.
Il progetto Nemo
Il progetto Nemo, a cui partecipano circa 80 ricercatori italiani, ha come obbiettivo la progettazione, realizzazione e validazione di prototipi dei componenti chiave per un progetto internazionale ancora piu’ ambizioso: il telescopio sottomarino KM3 (chilometro cubo).
Il successo delle operazioni di posa e apertura della torre Nemo, adottata anche dalla comunita’ internazionale come modulo base del telescopio KM3 da installare nel Mediterraneo, ha costituito un’importante verifica del progetto e apre la strada alla fase di costruzione.
Come funziona
La struttura di Nemo 2 e’ tenuta in posizione verticale da una boa di superficie. Sulla torre si trovano 80 sensori che hanno il compito principale di fotografare i lampi prodotti nei processi di interazione con l’acqua dai neutrini di altissima energia. Queste particelle provengono da zone remote dell’Universo, attraversano la Terra e “sbucano” dal fondale marino per continuare la loro corsa. Gli 80 sensori identificheranno i neutrini registrando i piccoli lampi causati da particelle (i muoni) generate dall’impatto dei neutrini con l’acqua. Grazie al successo delle operazioni di posa e apertura della torre Nemo, una torre completamente equipaggiata sara’ presto installata a 3500 m di profondità presso la stazione sottomarina di Capo Passero e inviera’ i dati raccolti alla stazione di terra tramite un cavo elettro-ottico di 100 km gia’ in funzione.
Dagli abissi alle galassie
I neutrini raggiungono la Terra (e la attraversano) dai confini piu’ remoti del cosmo interagendo pochissimo con la materia e senza subire, in quanto particelle neutre, deflessioni causate da campi magnetici. Sono i messaggeri piu’ penetranti dell’Universo “violento”, la chiave per svelare il mistero dell’origine dei raggi cosmici, una pioggia di particelle cariche che bersagliano continuamente la Terra con energie che si estendono sino a energie milioni volte più elevate di quelle ottenute da LHC (l’acceleratore piu’ potente al mondo).
Il telescopio ci dara’ importanti informazioni sia su sorgenti lontanissime quali Galassie con Nuclei Attivi, Quasars o Lampi di raggi gamma che gli scienziati ritengono essere all’origine dei neutrini di alta energia, sia su possibili sorgenti presenti nella nostra galassia.