Coelum Astronomia 211 - 2017 - Page 39

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Dai Laboratori del Gran Sasso ai telescopi spaziali, passando dal CERN

Sopra. Rendering del sito sud del sistema multitelescopio Cherenkov Telescope Array.

Crediti: Collaborazione CTA.

Il limite dell’osservazione con raggi gamma è legato al fatto che anch’essi sono soggetti a un processo di assorbimento da parte del fondo di radiazione nell’Universo. L’Universo diventa opaco ai raggi gamma di altissime energie a causa dell’interazione di questi con la “nebbia” di fotoni di fondo. Per guardare ancora più lontano i fenomeni di altissima energia ci occorrono quindi nuovi tipi di sonde.

Altri messaggeri dall’Universo

Telescopi atti a rivelare altri tipi di raggi cosmici neutri, i neutrini e le onde gravitazionali, si stanno aprendo la strada negli ultimi anni.

Il fatto che i neutrini abbiano bassa probabilità d’interazione e che viaggino in linea retta li rende molto adatti a “puntare” sorgenti lontane di raggi cosmici. Sfortunatamente la bassa probabilità d’interazione ne rende difficile la rivelazione. I “telescopi di neutrini” per rivelare i flussi da sorgenti astrofisiche devono essere molto grandi. L’Osservatorio IceCube sfrutta i ghiacci dell’Antartide, instrumentati con fotorivelatori (figura nella prossima pagina). Il cuore dell’Osservatorio comprende oltre 5000 rivelatori grandi come palloni da pallacanestro, disposti all’interno di un chilometro cubo di ghiaccio: le particelle cariche prodotte dell’interazione dei neutrini radiano luce Cherenkov che viene registrata dai fotomoltiplicatori. I rivelatori sono stati “calati” nel ghiaccio forato con trivelle e getti di acqua calda, poco dopo l’operazione il ghiaccio si è riformato bloccando i fotorivelatori in posizione. La costruzione è stata conclusa alla fine del 2010.

Un progetto europeo in corso di perfezionamento è chiamato Km3Net, e consiste in una serie di stringhe di fotorivelatori calati nel Mare Mediterraneo, al largo di Marsiglia e di Capo Passero. Se interamente finanziato coprirà un volume di qualche chilometro cubo. Infine un telescopio da 1 km3 e’ in corso di realizzazione nelle acque del lago Baikal, in Russia.

Fino a qualche anno fa non erano mai stati identificati neutrini astrofisici, a parte quelli provenienti dal Sole e dalla supernova SN1987A del 1987, di cui puoi leggere su Coelum Astronomia n. 208) nella nube di Magellano, ben sotto il GeV di energia.

Nel 2014 IceCube ha pubblicato i risultati dei primi tre anni di raccolta dati, rivelando una componente di origine astrofisica statisticamente significativa (pari a 22 eventi oltre i 30 mila GeV di energia). Non è stato però possibile trovare una