Coelum Astronomia 211 - 2017 - Page 32

32

Coelum Astronomia

fatto che il neutrino ha massa diversa da zero, è stato ottenuto proprio dallo studio dei raggi cosmici.

Al di là dell’interesse per la fisica fondamentale, grande è anche l’interesse per l’astronomia.

I raggi cosmici infatti hanno energie così grandi che la loro emissione viene in generale da processi non termici e quindi possono consentire di accedere alla causa prima dell’emissione di energia.

È possibile l’osservazione astronomica con i raggi cosmici?

Sopra. Timelapse sui rivelatori dell’Osservatorio Pierre Auger.

Un modo diretto per fare astronomia con i raggi cosmici potrebbe essere una specie di “osservazione astronomica” che mappa il cielo con i raggi cosmici stessi. Il valore dei campi magnetici galattici (circa 1 microgauss: l’ordine di grandezza corrisponde a un milionesimo del campo magnetico terrestre) tuttavia fa sì che i protoni (che costituiscono come abbiamo visto la componente principale dei raggi cosmici) vengano deviati e non sia possibile tracciarne l’origine. È possibile quindi “puntare” solo alle sorgenti più vicine. Il rapido calo del flusso di raggi cosmici con l’energia fa sì però che a queste energie si abbia meno di una particella per chilometro quadrato ogni anno: di conseguenza occorrono quindi rivelatori grandissimi.

Il rivelatore chiamato Osservatorio Pierre Auger campiona una superficie di oltre 3000 chilometri quadrati (all’incirca come la Valle d’Aosta) su un altopiano argentino della Pampa vicino a Malargue. Auger sta fornendo informazioni fondamentali sui raggi cosmici, in particolare indicando (vedi le due immagini nella prossima pagina) che la direzione dei raggi cosmici di energia estremamente alta (superiore ad alcuni joule per particella) sembra correlata ai nuclei delle galassie al di fuori della Via Lattea. In particolare è stata riconosciuta come possibile sorgente la galassia Centaurus A. Se ciò fosse confermato sarebbe quindi provato che l’origine dei raggi cosmici di altissima energia sia almeno in parte legata ai collassi gravitazionali in prossimità dei buchi neri.