Negli ultimi anni gli osservatori di neutrini ad altissima energia, come IceCube in Antartide e KM3NeT nel Mediterraneo, hanno rilevato eventi con energie dell’ordine delle centinaia di petaelettronvolt (PeV), una unità di misura che corrisponde a milioni di miliardi di elettronvolt. Questi segnali pongono una sfida significativa ai modelli astrofisici standard: le sorgenti note, come blazar o resti di supernova, faticano a spiegare sia l’intensità sia la distribuzione energetica dei neutrini osservati.
Un team di ricercatori ha proposto una spiegazione alternativa basata su buchi neri primordiali (Pbh) oggetti ipotetici formatisi nelle primissime fasi dell’Universo a partire da fluttuazioni di densità. A differenza dei buchi neri astrofisici, questi oggetti potrebbero avere masse molto inferiori e, in alcuni scenari, costituire una frazione della materia oscura cosmologica.
L’idea chiave del lavoro è che i Pbh siano dotati di una “carica” fondamentale – distinta da quella elettromagnetica – che permette loro di evolvere verso stati estremi, ai limiti consentiti dalla relatività generale. In tale regime, le proprietà dell’emissione di particelle risultano profondamente modificate rispetto al caso di un classico buco nero. In particolare, l’emissione di neutrini prodotta dai Pbh può teoricamente raggiungere il flusso osservato a energie dell’ordine del PeV o superiori. Il meccanismo risulta inoltre compatibile con i vincoli osservativi imposti dal fondo diffuso di raggi gamma e da altre osservazioni cosmologiche.
Ne caso che venga confermata, questa ipotesi avrebbe implicazioni di grande portata: fornirebbe una spiegazione unificata per i neutrini cosmici più energetici e suggerirebbe un legame profondo tra fisica dei buchi neri, materia oscura e nuove interazioni fondamentali. I neutrini PeV diventerebbero così non solo messaggeri astrofisici, ma vere e proprie sonde dell’Universo primordiale e della “nuova fisica” che intende superare il Modello Standard.
Antonio Pasqua
