Da Galilei ai raggi cosmici: le nuove frontiere della scienza

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raggi cosmiciOltre 54 miliardi di raggi cosmici raccolti nei primi 40 mesi della missione dell’Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), rilevatore di particelle che opera sulla Stazione Spaziale Internazionale dal 2011, frutto di una collaborazione internazionale di 56 istituti di 16 paesi. Tra cui anche l’Italia che, con l’Agenzia Spaziale Italiana e l’Istituto nazionale di fisica nucleare, ha dato un contributo fondamentale sia realizzando parte della strumentazione sia nella fase di analisi dei dati. Ed è proprio da AMS che ha preso avvio il simposio organizzato dall’ASI all’Accademia dei Lincei per fare il punto sui vari temi di ricerca della Fisica fondamentale a terra e nello spazio in occasione del 450esimo anniversario della nascita di Galileo Galilei. Un’occasione per ripercorrere le nuove strade intraprese dalla scienza per la comprensione delle dinamiche dell’Universo e i risultati conseguiti attraverso le maggiori missioni spaziali nel campo della cosmologia, della fisica fondamentale e dell’astrofisica delle alte energie e per guardare alle prossime sfide che la scienza si troverà ad affrontare nei diversi ambiti con, tra gli altri, il premio Nobel per la fisica Samuel Chao Ching Ting – che insieme al presidente dell’ASI Roberto Battiston ha concepito e realizzato l’esperimento AMS-02 – i presidenti dell’Inaf Giovanni Bignami e dell’Infn Fernando Ferroni, oltre al numero uno dell’Agenzia spaziale italiana che si è soffermato sui principali programmi spaziali ESA-ASI. Il Nobel Ting – che dirige la missione AMS – ha ripercorso il cammino che ha portato alla realizzazione dell’Alpha Magnetic Spectrometer che proprio in questi giorni ha raggiunto brillanti traguardi – illustrati in due articoli pubblicati Physical Review Letter – che gettano le premesse per nuove prospettive di ricerca nell’ambito dei raggi cosmici e della materia oscura. Le misure del flusso di elettroni e positroni, grazie alla loro precisione e alla loro estensione in un intervallo di energia mai esplorato precedentemente forniscono importanti informazioni sull’origine di queste componenti della radiazione cosmica e il loro legame con la materia oscura. I risultati riguardano la misura di positroni fino a energie di 500 GeV ed elettroni a energie fino a 700 GeV, basati su 10 milioni di elettroni e positroni identificati tra i 41 miliardi di raggi cosmici raccolti nei primi 30 mesi della missione, in orbita sulla ISS dal maggio 2011. “I dati – ha dichiarato Battiston a margine dell’evento – mostrano delle anomalie molto interessanti che potrebbero essere legate alle evidenze della materia oscura o ad altre cause fisiche, che sicuramente richiederanno un approfondimento nei prossimi anni visto che si tratta di dati di precisione che per la prima volta mostrano con chiarezza dei fenomeni nuovi collegati con i raggi cosmici e molto altro”. L’Universo, nel quale “gli scienziati – ha aggiunto Battiston – curiosano, guardando in tutti i suoi angoli possibili e immaginabili”, si presenta come un laboratorio di eccellenza offrendo condizioni spesso non riproducibili sulla terra. “Il sensazionale obiettivo di AMS – ha sottolineato il Nobel Ting nel suo intervento – è di sondare l’ignoto: cercare fenomeni della natura che non possiamo neanche immaginare o che ci sfuggono perchè non abbiamo gli strumenti adatti per scoprirli”.