Il satellite italiano AGILE scopre i segreti dei raggi cosmici

Le immagini del satellite AGILE dell'ASI

L’Astrorivelatore Gamma a Immagini Leggero, meglio noto come AGILE, è riuscito ad osservare nella banda dei raggi gamma un’emissione in corrispondenza del resto della supernova W44 che “può essere attribuita inequivocabilmente – spiegano gli studiosi – a protoni accelerati che si ‘scontrano’ con il gas circostante”.

La scoperta, perché di tale si tratta, arriva dopo alcuni decenni arriva a conferma della teoria secondo cui all’interno della nostra galassia esistono siti in cui ha luogo l’accelerazione di protoni. Attraverso i dati forniti da AGILE, si è finalmente risolto il problema di identificare in modo chiaro una sorgente di raggi cosmici di alta energia.

In un periodo in cui sentiamo spesso parlare di neutrini, grazie agli studi del Cern e dei laboratori Infn del Gran Sasso, la scoperta di AGILE ci pone di fronte alla questione dei raggi cosmici: principalmente protoni ed elettroni, sono particelle di alta energia (a volte più elevata di quella ottenibile dagli acceleratori terrestri) che bombardano costantemente il nostro pianeta dall’universo più profondo. La loro origine è stata un mistero per molti anni e studiosi di fama mondiale si sono cimentati con diverse teorie. Una delle più accreditate, oggi confermata da AGILE, era quella che tra le sorgenti candidate per l’origine dei raggi cosmici ci fossero i resti di esplosioni di supernova (SNR) nella nostra Galassia.

In dettaglio, il forte shock prodotto dall’esplosione “spazza via” la materia circostante. Nel fare questo, nel corso degli anni, le SNR possono accelerare particelle fino ad energie molto elevate. Finora, nonostante molti tentativi ed una grande quantità di informazioni indirette da osservazioni nelle bande radio, ottica e X, non era stata mai ottenuta alcuna evidenza diretta dell’accelerazione di protoni.

“L’emissione di alta energia rivelata nei dintorni delle SNR può anche essere prodotta da elettroni che possono irraggiare in modo più efficiente rispetto ai protoni – spiega l’ASI -. C’è però una ‘firma’ inequivocabile dell’esistenza di protoni accelerati che impattano sulla materia circostante. L’emissione di raggi gamma con caratteristiche specifiche derivate dal decadimento di particelle (pioni neutri) prodotte unicamente nelle interazioni protone-protone. Rivelare la ‘firma’ gamma dei pioni neutri è stato per decenni il ‘Santo Graal’ dei molti satelliti che rivelano raggi gamma dallo spazio”.

Ricordiamo, a tal proposito, che il satellite italiano è dotato di uno strumento scientifico composto da due rivelatori a immagini, operanti simultaneamente nelle bande di energia gamma e di raggi X-duri. AGILE è una missione spaziale dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Lo studio del Supernova Remnant W44, presto pubblicato su Astrophysical Journal Letters, è stato condotto in collaborazione con Y.Fukui, S. Yoshiike, K. Torii of Nagoya University (Japan), e G. Castelletti e G. Dubner dell’ Instituto de Astronomia y Fisica del Espacio (Argentina).

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