Spazio: positroni sconosciuti, nuove sfide per l’Alpha Magnetic Spectrometer

Gli ultimi dati raccolti dall’Alpha Magnetic Spectrometer a bordo della ISS mostrano un’insolita fonte di positroni dall’origine sconosciuta

Un team di ricercatori impegnati nell’esperimento AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) ha trovato prove di una possibile fonte di positroni che si fanno strada attraverso l’Universo verso la Terra. Nello studio, pubblicato su Physical Review Letters, i ricercatori hanno reso noto che le collisioni  rilevate da AMS non sarebbero da attribuire allo scontro dei raggi cosmici primari  con gli atomi di gas nello spazio.
Nel corso dei cinque anni a bordo della ISS, i sensori di  AMS ha registrato circa 80 miliardi di collisioni di raggi cosmici . Tra questi, due tipi sono di particolare importanza per gli scienziati: i raggi cosmici primari probabilmente generati da una supernova o da altre esplosioni massicce simili e quelli secondari, che dovrebbero arrivare a noi a causa della collisione di quelli primari con i gas che attraversano ampie regioni di spazio. Gli scienziati studiano entrambe le tipologie  per migliorare le conoscenze sulla natura dell’Universo con particolare attenzione al rapporto di una tipologia dei raggi che giungono fino a noi, comparandoli  con gli altri.
Nel dettaglio – spiega l’Agenzia Spaziale Italiana – questa comparazione è nota come rapporto B/C: dove i raggi primari  hanno un nucleo di carbonio mentre i secondari ne hanno uno di boro. Un elevato rapporto B/C in un dato livello di energia suggerisce che i raggi passano attraverso una grande quantità di gas durante il loro viaggio verso la Terra. Grazie alle nuove informazioni fornite dall’esperimento, il team di scienziati ha potuto constatare  che il rapporto B/C è proporzionale all’energia del nucleone –  la particella subatomica componente del nucleo, cioè un protone o un neutrone – elevato alla potenza -1/3,  un risultato già previsto nel 1941 dal matematico russo Andrey Kolmogorov.

Queste ultime informazioni entrano in conflitto con altre  teorie riguardanti  osservazioni insolite che hanno visto  una maggiore quantità di positroni colpire la Terra rispetto agli elettroni ad alta velocità. I dati raccolti da AMS sono preziosi per gli scienziati in quanto prima della sua installazione era necessario fare affidamento sulle rilevazioni dei palloni d’alta quota con margini di errore piuttosto alti, intorno al 15%. I risultati ottenuti da AMS escludono sostanzialmente la possibilità che questi raggi siano di natura primaria o secondaria e avallano l’ipotesi che possano provenire da una sorgente sconosciuta probabilmente dalla materia oscura o da una pulsar.