La terra e tutti i suoi abitanti sono costantemente sottoposti ad una doccia ad alta energia! Ogni secondo, ogni centimetro quadrato della terra viene colpito con precisione da una particella con elevato tenore energetico: si tratta dei raggi cosmici. Sono stati individuati dal fisico austriaco Victor Hess nel 1912 e ed hanno ricevuto il proprio nome da un altro grande della scienza: Robert Andrews Millikan. Particolarmente nel dopoguerra scienziati di tutta l’Europa, soprattutto italiani, si impegnarono nello studio di queste particolari particelle, accomunate ai protoni ed agli elettroni, ma le cui origini risultano, fino ad oggi, inspiegabili; ancora una volta, malgrado i tempi avversi che ormai vivono i ricercatori italiani, la scoperta è frutto di una grande collaborazione tra Asi (Agenzia Spaziale Italiana), l’Inaf (Istituto Nazionale di Astro Fisica) e l’Infn (Istituto Nazionale per la Fisica Nucleare), che annoverano alcune delle migliori menti italiane ed europee in questo campo. Tali istituti hanno sfruttato il lungo lavoro del satellite Agile (da: Astrorivelatore ad immagini gamma ultraleggero), costruito dal Cgs di Milano e mandato in orbita nel 2007 da un razzo indiano; la raffinata tecnologia contenuta nel satellite, ottenuta in maniera formidabile con bassi costi, ha permesso di scoprire la provenienza dei raggi cosmici, individuandola nella precisa posizione di una supernova esplosa più di 20000 anni fa. Agile, analizzando la marea di radiazioni emesse da un gruppo di supernove o Snr, ha catturato i raggi gamma provenienti dai resti di una di queste gigantesche stelle, esplosa ad una distanza di 6000 anni luce dalla terra, la W44. La stella in questione, esplodendo, ha proiettato particelle, come protoni ed elettroni, con una velocità prossima a quella della luce, queste, essendo particelle cariche e scontrandosi con la materia circostante, producono i pioni, privi di carica. La caratteristica che più ci interessa dei pioni è quella che decadono immediatamente lasciando una scia inconfondibile di raggi gamma con determinate proprietà; lasciamo alle parole di Andrea Giuliani dell’Inaf-lasf di Milano, le peculiarità della scoperta: “nel caso di questa sorgente molto interessante abbiamo potuto analizzare in grande dettaglio il segnale nei raggi gamma insieme all’emissione radio. Confrontando queste due emissioni, abbiamo verificato minuziosamente l’ipotesi che siano i protoni accelerati a produrre l’emissione gamma osservata e non gli elettroni”. Questo perché, come ci spiega Marco Tavani, Principal Investigator di Agile: “ Le caratteristiche spettrali di Agile rendono possibile la rivelazione di raggi gamma proprio in corrispondenza delle energie a cui irraggiano i pioni neutri con una firma inequivocabile. È la prima volta che viene ottenuto questo risultato ed esso conferma l’ipotesi che gli shock delle Snr accelerino protoni”, ecco la trasposizione cosmica dei nostri acceleratori di particelle. I dati della ricerca saranno pubblicati sull’Astrophysical Journal Letters e lo studio è già visionabile sul sito di ArXiv.
Altra, freschissima, notizia, pubblicata sulla rivista Science, rivela che è stata individuata e fotografata la culla dei raggi cosmici. Proviamo un forte senso di orgoglio nel riferire che anche questo gruppo di ricerca internazionale comprende l’Infn, l’Asi e l’Inaf. Lo studio documenta che le sconfinate nebulose caratterizzate dalla presenza di giovani stelle supermassicce sarebbero la fonte dalla quale zampillano i detti raggi cosmici dell’Universo. Questa volta è il sofisticatissimo telescopio spaziale Fermi della Nasa (ovviamente realizzato con una forte partecipazione italiana) a rendere possibile la visione a raggi gamma dei raggi cosmici, proiettati ad elevatissime velocità, che hanno iniziato il loro lungo peregrinare dalla regione di Cygnus X, da tutti ricordata per la presenza del buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia. Luigi Tbaldo, professore associato all’Infn dell’università di Padova, nonché uno dei redattori della ricerca, ha spiegato: “Finora sapevamo che la maggior parte delle sorgenti di raggi cosmici erano collocate in regioni ben precise, adesso il nostro studio ha evidenziato che in realtà sembrerebbero essere invece molto uniformi”. Il “Fermi”, quindi, ha puntato con accuratezza una sorta di incubatore, nascosto e protetto da una coltre di nubi cosmiche polverose, dilaniata dai mostruosi suoi abitanti: le stelle supermassicce. Il risultato è stata una prima immagine di questi raggi cosmici nelle prime fasi di formazione.
Entrambe le scoperte avvenute nell’arco di pochi giorni fanno luce su un antico mistero e propongono nuove soluzioni alle domande che gli astrofisici si pongono, soprattutto sulla nascita delle stelle ed in particolar modo all’interno delle regioni dette starburst, aree con tasso di nascite stellari di gran lunga sopra la norma. È solo una coincidenza che queste scoperte, riguardanti la nascita e l’esplosione di stelle, siano state fatte e rivelate al mondo proprio nei giorni in cui ricade il ventesimo anniversario della morte dell’irripetibile rockstar Freddie Mercury, ma è una bella coincidenza!
Paolo Licciardello
Acicastello Informa 
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