«è cominciata l'era dell'astronomia dei raggi cosmici»

Scienziati internazionali appartenenti alla Pierre Auger Collaboration hanno rivelato che i nuclei galattici sono la fonte più probabile dei raggi cosmici a più alto contenuto di
energia. Tali particelle energetiche che colpiscono occasionalmente la Terra viaggiano attraverso l’universo a una velocità vicina a quella della luce. Benché siano stati
individuati per la prima volta quasi 70 anni fa, la loro origine è rimasta un mistero.

La ricerca, sulla quale è stato pubblicato un articolo sull’ultimo numero della rivista «Science», mostra che le sorgenti delle particelle a più alto contenuto di
energia, protoni e nuclei atomici, non sono distribuite in maniera uniforme nel cielo, bensì sono collegate a galassie limitrofe al cui centro sono presenti nuclei attivi. Si ritiene che
i nuclei galattici attivi (AGN) siano alimentati da buchi neri di grande massa. Tuttavia, mentre molte galassie hanno al centro dei buchi neri, poche hanno gli AGN. Secondo gli scienziati, le
galassie con un AGN potrebbero essersi scontrate con un’altra galassia o aver subito qualche altro enorme sconvolgimento nelle ultime centinaia di milioni di anni.

«Abbiamo compiuto un grande passo avanti nella soluzione del mistero della natura e dell’origine dei raggi cosmici altamente energetici», ha dichiarato il Premio Nobel professor
James Cronin dell’Università di Chicago che, in collaborazione con il professor Alan Watson dell’Università di Leeds, ha progettato l’osservatorio per i raggi cosmici Pierre
Auger. «Abbiamo notato che il cielo dell’emisfero meridionale, così come viene osservato nei raggi cosmici a contenuto ultraelevato di energia, non è uniforme. Si tratta di
una scoperta fondamentale. è cominciata l’era dell’astronomia dei raggi cosmici. Nei prossimi anni i nostri dati ci consentiranno di individuare le fonti esatte dei raggi cosmici e di
scoprire come accelerano queste particelle.»

«Questo risultato apre una nuova finestra sull’universo vicino e segna l’inizio dell’astronomia dei raggi cosmici», ha aggiunto il professor Watson. «Man mano che
raccoglieremo più dati, potremo esaminare le singole galassie in modo dettagliato e totalmente nuovo. Come avevamo previsto, il nostro osservatorio sta producendo una nuova immagine
dell’universo basata sui raggi cosmici.»

L’osservatorio per i raggi cosmici Pierre Auger, che porta il nome del fisico francese che per primo li individuò nel 1938, è situato nella Pampa Amarilla, una vasta pianura
dell’Argentina occidentale. L’osservatorio, benché sia ancora in costruzione, è operativo dal 2004 e finora ha registrato quasi un milione di piogge di raggi cosmici, delle quali
solo 77 avevano un contenuto di energia ultraelevato (oltre 4×1019 volt di elettroni).

«I raggi cosmici a bassa energia sono abbondanti e provengono da tutte le direzioni, principalmente dall’interno della nostra galassia, la Via Lattea», ha spiegato il dottor Paul
Mantsch, direttore di progetto dell’osservatorio. «Fino a oggi l’unica fonte di particelle di raggi cosmici conosciuta con certezza è il Sole. I raggi cosmici provenienti da altre
fonti probabili, quali le stelle esplose, seguono traiettorie serpeggianti nello spazio, per cui quando raggiungono la Terra è impossibile determinarne l’origine.» Il motivo
è che le particelle con profili energetici inferiori vengono deviate dai campi magnetici galattici o intergalattici.

Le particelle altamente energetiche seguono invece una traiettoria quasi diritta dal loro punto di origine. «Esaminando i raggi cosmici ad altissima energia prodotti dalle sorgenti
più violente, si nota che puntano alla loro fonte», ha osservato il dottor Mantsch. «La sfida consiste ora nel registrare un numero sufficiente di questi proiettili cosmici
per comprendere i processi che ne determinano il lancio nello spazio.»

Poiché i raggi cosmici ad alto contenuto energetico sono rarissimi, un evento per chilometro quadrato al secolo, l’osservatorio progettato per catturarli deve essere eccezionalmente
grande: l’osservatorio Auger è composto da una serie di 1 600 rilevatori di particelle, 1 400 dei quali sono già stati costruiti e sono posizionati a 1,5 chilometri di distanza in
una rete che si estende per 3 000 chilometri quadrati. 24 telescopi speciali registrano l’emissione di luce fluorescente dalla pioggia d’aria creata nel momento in cui le particelle colpiscono
l’atmosfera superiore della Terra.

Mentre la Auger Collaboration sta già elaborando i piani per la realizzazione di un secondo sito ancora più vasto situato più a nord nello Stato americano del Colorado,
oltre 370 scienziati e ingegneri di 17 paesi del mondo sono ancora impegnati nel completamento del sito argentino. I paesi e le organizzazioni partecipanti, tra cui 10 paesi membri dell’UE e la
rete América Latina Formación Académica-Comunità europea (ALFA-EC), si sono ripartiti i 54 Mio USD (37 Mio EUR) del bilancio per la realizzazione dell’osservatorio.

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