Acceleratori cosmici avvistati da Fermi
Rivelata dal Large Area Telescope del satellite italiano una fonte 'naturale' di energia delle particelle. I risultati della scoperta, che coinvolge numerosi ricercatori italiani dell'Infn, dell'Inaf e dell'Asi, sono stati pubblicati sulla rivista 'Science'
%2C%20il%20cuore%20del%20satellite%20Fermi%2C%20durante%20l%27osservazione%20di%20due%20Supernovae%20%C3%A8%20stato%20possibile%20scoprire%20la%20fonte%20dell%27energia%20delle%20particelle%20che%2C%20a%20energia%20e%20velocit%C3%A0%20altissime%2C%20giungono%20anche%20sulla%20Terra%20sotto%20forma%20di%20raggi%20cosmici.%20Lo%20studio%2C%20pubblicato%20sulla%20rivista%20%27Science%27%2C%20coinvolge%20numerosi%20ricercatori%20italiani%20dell%27Istituto%20nazionale%20di%20fisica%20nucleare%20(Infn)%2C%20dell%27Istituto%20nazionale%20di%20astrofisica%20(Inaf)%20e%20dell%27Agenzia%20spaziale%20italiana%20(Asi)%20Science%20Data%20Center%20(Asdc).&redirect_uri=http://archivio.almanacco.cnr.it/reader/cw_usr_view_articolo.html?id_articolo=4260&giornale=4237){kind=link}
Grazie al Large Area Telescope (Lat), il cuore del satellite Fermi, durante l'osservazione di due Supernovae è stato possibile scoprire la fonte dell'energia delle particelle che, a energia e velocità altissime, giungono anche sulla Terra sotto forma di raggi cosmici. Lo studio, pubblicato sulla rivista 'Science', coinvolge numerosi ricercatori italiani dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), dell'Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) e dell'Agenzia spaziale italiana (Asi) Science Data Center (Asdc).
La ricerca parte dall'esame di ciò che resta di due Supernovae, le stelle di grande massa che, al termine della loro vita, esplodono scagliando nello spazio profondo particelle, elementi chimici (indispensabili alla vita) e onde gravitazionali. Ciò produce un'onda d'urto violentissima che, scontrandosi con i densi strati di materia (nubi molecolari) che si trovano nelle vicinanze dell'evento, innesca il meccanismo di accelerazione dei protoni. Il processo, previsto in forma semplificata da Enrico Fermi più di 60 anni fa, genera l'energia dei raggi cosmici, che raggiungono anche il nostro pianeta.
Oltre ad arrivare a un'accelerazione altissima, i protoni collidono fra loro dando origine a una cascata di particelle secondarie, proprio come avviene nell'acceleratore di particelle Lhc, al Cern di Ginevra. Tale meccanismo è stato ora verificato grazie al Lat, che ha confermato il primo riscontro rivelato dal satellite dell'Asi 'Agile', frutto della collaborazione con Inaf e Infn.
Quando i protoni si scontrano, si produce una particella senza carica elettrica chiamata pione neutro, che decade immediatamente, emettendo coppie di fotoni con una distribuzione di energia caratteristica. Studiando i resti delle Supernovae, i ricercatori di Fermi sono riusciti a trovare una quantità significativa di questi fotoni con la distribuzione in energia tipica del decadimento del pione neutro. È stato come individuare la 'firma' di collisioni protone-protone ad alta energia e quindi dell'acceleratore celeste.
"È uno dei risultati più attesi e importanti degli ultimi venti anni per la astrofisica delle alte energie e per la fisica astro-particellare", afferma Ronaldo Bellazzini, dell'Infn, coordinatore del gruppo di scienziati italiani di Fermi. "Abbiamo ora l'evidenza diretta che la nostra galassia è popolata da una moltitudine di macchine acceleratrici in grado di portare i raggi cosmici a energie cosi elevate che neppure potremmo immaginare di raggiungerle con gli acceleratori terrestri. Le macchine cosmiche sono potenti laboratori per studiare fenomeni altrimenti inaccessibili con gli strumenti che l'uomo può pensare di costruire sulla Terra".