Astrofisica: raggi cosmici nell’occhio dello strumento CALET

Lo strumento CALET, realizzato dall’agenzia giapponese in collaborazione con Asi, ha portato a termine la misurazione degli elettroni ad alta energia

Lo strumento CALET (CALorimetric Electron Telescope), a bordo del modulo Kibo della Stazione Spaziale Internazionale dal 2015, ha effettuato con successo la misurazione ad elevata precisione di elettroni ad alta energia fino a 3 teraelettronvolt(TeV). Lo strumento, realizzato dall’agenzia spaziale giapponese JAXA in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), è il secondo osservatorio spaziale partito alla volta della ISS, dopo AMS02 (Alpha Magnetic Spectrometer) nel 2011.

I risultati delle prime misurazioni sono stati pubblicati lo scorso 1 novembre su Physical Review Letters.

Il telescopio si occuperà, per almeno cinque anni, di ricerca e di studio della materia oscura, lo studio degli spettri dei nuclei di origine cosmica e la rivelazione dei gamma-ray, ovvero dei lampi di luce di altissima energia ed intensità emessi nel corso di fenomeni particolarmente violenti che hanno luogo in alcune sorgenti astrofisiche.

La missione – spiega l’Agenzia Spaziale Italiana – riveste un grande interesse non solo per gli aspetti scientifici, ma anche per quelli tecnologici: a bordo di CALET è stato infatti installato il Total Absorption Calorimeter (TASC), un calorimetro di grande spessore preceduto da una sezione ad alta granularità (IMC) in grado di rilevare le posizioni degli sciami di particelle.

«Gli elettroni ad alta energia sono difficili da misurare quanto importanti, perché forniscono informazioni su sorgenti di alta energia e sulla materia oscura – ha dichiarato Mike Cherry, uno degli scienziati coinvolti nello studio- I risultati iniziali ci danno un’idea della struttura presente nello spettro ad alta energia, che può indicare la presenza di una sorgente vicina di particelle ad alta energia come una pulsar o l’annichilazione della materia oscura».

Da diversi anni gli scienziati ipotizzano che gli elettroni di alta energia che raggiungono la Terra siano accelerati da una o più sorgenti astrofisiche relativamente “vicine” (a distanza di qualche migliaio di anni luce).

CALET potrebbe essere in grado di effettuare per la prima volta la loro identificazione studiando lo spettro in energia degli elettroni al di sopra di 1 TeV e – nel corso dei suoi cinque anni di attività – raggiungerà statistiche quasi sei volte superiori rispetto a questo primo risultato e consentirà di ridurre le incertezze sistematiche. L’obiettivo del progetto è quello di spingere il limite di energia a 20 teV e di ottenere lo spettro di energia preciso, sperando pertanto di dimostrare definitivamente la presenza di sorgenti cosmiche vicine e/o di rivelare la natura della materia oscura.