La Galassia Shadow Blaster: i neutrini non nascono dai buchi neri, ma da una fornace stellare

Gli astronomi speravano di trovare un buco nero attivo in una galassia lontana, ma hanno invece scoperto una potente sorgente di neutrini ad alta energia alimentata da una formazione stellare estrema. La galassia JCMT0402−0424, ribattezzata Shadow Blaster, si è rivelata l'origine del neutrino IC 210922A, registrato dall'osservatorio IceCube nel 2021. Questa scoperta ha collegato per la prima volta in modo diretto una galassia polverosa in fase di formazione stellare a uno specifico evento neutrinico, sollevando nuovi interrogativi su quali oggetti nell'Universo generino queste misteriose particelle.

Un team internazionale guidato da Yuji Urata della MITOS Science Co., LTD. di Taiwan, che comprende ricercatori della National Central University, della Chung Yuan Christian University, dell'Università di Tohoku, del Fukui University of Technology e del National Astronomical Observatory del Giappone, ha condotto osservazioni con l'array ALMA nel deserto di Atacama. Grazie al fenomeno della lente gravitazionale causato da una galassia in primo piano, ALMA ha potuto catturare quattro immagini fortemente ingrandite di Shadow Blaster. La galassia si trova a circa 11 miliardi di anni luce di distanza (redshift z = 2,988), il che significa che la sua luce ha viaggiato verso di noi dall'epoca in cui l'Universo aveva solo tre miliardi di anni, ovvero il periodo del "mezzogiorno cosmico" (cosmic noon), quando la nascita delle stelle era particolarmente intensa. Il nucleo compatto di Shadow Blaster, vasto appena 1500–1700 anni luce, si è rivelato un deposito estremamente denso di gas e polvere dove le stelle nascono a un ritmo di centinaia di masse solari all'anno: una velocità incredibile, centinaia di volte superiore a quella della Via Lattea.

Nei dati non è emersa alcuna traccia di un nucleo galattico attivo alimentato da un buco nero. L'energia scaturisce invece dalle collisioni dei raggi cosmici con il gas denso all'interno di questo "calderone" stellare, ed è proprio qui che vengono generati i neutrini. I modelli teorici ipotizzavano da tempo che un simile ambiente estremo potesse fungere da acceleratore naturale di particelle: le particelle energetiche si scontrano ripetutamente con il gas all'interno di un intricato campo magnetico, producendo neutrini nel processo. In passato si riteneva che i neutrini ad alta energia fossero prodotti principalmente dai buchi neri supermassicci al centro delle galassie attive; ora appare chiaro che anche le esplosioni stellari celate nelle galassie polverose forniscono un contributo sostanziale, finora sottovalutato.

Le simulazioni al computer indicano che galassie così compatte e polverose risalenti all'epoca del mezzogiorno cosmico potrebbero generare tra il 15 e il 20 percento dell'intero flusso di neutrini ad alta energia nell'Universo. Pur non essendo la sorgente dominante, si tratta di una quota significativa che, soprattutto, era rimasta invisibile alle osservazioni dirette fino a questa scoperta. Storicamente, gli astronomi avevano concentrato la ricerca delle sorgenti di neutrini sui nuclei attivi luminosi e sui lampi di raggi gamma, lasciando in ombra questa numerosa popolazione di sistemi polverosi in formazione. La scoperta ribalta le attuali concezioni sui meccanismi occulti di produzione delle particelle cosmiche.

I risultati sono stati pubblicati il 17 giugno 2026 sulla rivista Nature Astronomy. Il lavoro congiunto di ALMA in Cile e IceCube in Antartide ha dimostrato che, per comprendere l'origine dei neutrini cosmici, non bisogna guardare solo ai buchi neri, ma anche alle più turbolente nursery stellari nascoste dietro coltri di polvere: a quanto pare, sono proprio queste le vere "fabbriche" di particelle elementari dell'Universo primordiale.