I neutrini sono e saranno in futuro importantissimi per l'astrofisica perchè oltre a permetterci di ricavare informazioni sul ciclo vitale delle stelle e sulla produzione degli elementi pesanti attraverso processi di fusione possono permettere anche di conoscere più a fondo altri fenomeni astofisici.

Per esempio, quando una stella massiva al termine della propria vita collassa, dà origine ad una spettacolare esplosione chiamata supernova: l'esplosione lascia al centro una stella a neutroni o un buco nero. Le supernovae sono fondamentali perchè distribuiscono nello spazio gli elementi necessari alla vita.

Durante l'esplosione di una supernova la stella irraggia la maggior parte della sua energia di legame sotto forma di neutrini, con energie di 10-30 MeV. Per evere un'idea dell'enorme quantità di energia rilasciata da una supernova si pensi che una supernova libera in 1 minuto l’energia emessa dal Sole in 200 anni !!

Questi neutrini, di tutti i sapori, vengono emessi in qualche decimo di secondo.  Nonostante durante l'evento di una supernova essa diventi molto più luminosa otticamente, una supernova libera la propria energia per circa il 99% sotto forma di neutrini, per poco meno dell' 1% come energia cinetica delle particelle emesse (che andranno a far pare dei raggi cosmici)  e solo il 0,01% sotto forma di fotoni.

I neutrini emergono  dal nucleo della stella immediatamente dopo il collasso, mentre i fotoni possono impiegare ore o giorni prima di riuscire a disaccoppiarsi dalla materia del nucleo stellare.  I neutrini pertanto possono dare informazioni sui primissimi stadi del fenomeno, in istanti in cui qualunque altro tipo di astronomia è cieco.

Nel Febbraio 1987 e’ stata osservata una supernova nella grande nube di Magellano, una piccola galassia satellite della Via Lattea, a distanza di circa 50 kpc da noi. Per la prima volta, sono stati rivelati i neutrini provenienti da una Supernova, aprendo la strada della astronomia extra-solare con neutrini.

Questa è stata la supernova più vicina ad essere stata osservata dopo quella del 1604, che esplose all'interno della nostra galassia; inoltre è la supernova più vicina osservata dopo l'invenzione del telescopio.

La SN 1987a inoltre è stata la prima e l'unica supernova ad essere stata visibile (anche se appena discernibile) ad occhio nudo dopo la famosa SN1604, detta la Supernova di Keplero, apparsa nel  1604. Tuttavia le due apparizioni non sono confrontabili per luminosità e durata: la Supernova di Keplero restò visibile per 18 mesi e per alcune settimane la si poté vedere persino di giorno

Circa tre ore prima che la luce visibile dalla SN 1987a raggiungesse la Terra, un flusso di  neutrini fu osservato simultaneamente in tre separati rivelatori che erano stati costruiti per studiare il problema dei neutrini solari. 

Anche se il numero totale dei neutrini raccolti fu limitato (24 in totale, di cui 11 antineutrini da Kamiokande, 8 antineutrini da IMB  e 5 neutrini da Bakasan) fu la prima occasione in cui dei neutrini emessi da una supernova venivano osservati direttamente e permisero comunque di ottenere importanti informazioni: in particolare dall'analisi svolta è stato possibile concludere che le misure erano
coerenti con i modelli teorici di supernova, dove la maggior parte dell'energia del collasso viene dispersa nello spazio appunto sotto forma di neutrini.

Last modified: Thursday, 1 February 2018, 4:07 PM