Coelum Astronomia 211 - 2017 - Page 36

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Coelum Astronomia

Effetto Cherenkov

L'effetto Cherenkov consiste nell'emissione di radiazione elettromagnetica da parte di un materiale le cui molecole sono polarizzate da una particella carica in moto che lo attraversa. L'effetto Cherenkov si manifesta solo quando la velocità della particella nel mezzo attraversato risulta superiore alla velocità della luce nello stesso mezzo. Più in generale si parla di radiazione Cherenkov, quando il mezzo attraversato non è "trasparente" alla luce visibile.

Ci viene in aiuto una tecnica chiamata “tecnica Cherenkov”. Negli sciami di particelle generati dall’interazione con l’atmosfera, le particelle cariche possono viaggiare a velocità superiori a quella della luce (ricordiamo che questo non viola la teoria della relatività, in quanto la velocità della luce in un materiale trasparente è c/n, dove n è l’indice di rifrazione ed è maggiore dell’unità, il limite invalicabile è solo per la velocità della luce nel vuoto). In questi casi emettono un lampo di luce, la cosiddetta luce Cherenkov (dal nome dello scopritore del fenomeno, premio Nobel nel 1958 grazie a quest’idea), che è l’analogo ottico del “bang” supersonico per le onde sonore. Il lampo è emesso in un cono di ampiezza di circa un grado rispetto alla direzione della particella, e viaggia verso il suolo insieme alle altre particelle dello sciame: la luce è in gran parte visibile, e l’emissione è più intensa nella regione del blu.

Il cono di luce Cherenkov associato a uno sciame di particelle. Crediti: collaborazione CTA.