TEAM SCIENTIFICO SINO-GIAPPONESE SCOPRE DAL TIBET I RAGGI GAMMA A PIù ALTA ENERGIA MAI RILEVATI, Mirabile Tibet

TEAM SCIENTIFICO SINO-GIAPPONESE SCOPRE DAL TIBET I RAGGI GAMMA A PIù ALTA ENERGIA MAI RILEVATI

Un team di ricerca congiunto composto da scienziati cinesi e giapponesi ha individuato e registrato i raggi gamma cosmici più carichi di energia mai rilevati nel corso di test tenuti in un osservatorio in Tibet, aprendo una nuova finestra per esplorare l’universo esterno.

L’energia dei raggi gamma in questione si è rivelata pari a 450 TeV, cioè 45 miliardi di volte l’energia dei raggi X normalmente impiegati dai radiologi per la diagnosi medica, hanno detto i ricercatori dell’Istituto di fisica delle alte energie (IHEP) dell’Accademia delle Scienze cinese in una conferenza stampa tenutasi ai primi di luglio.

Gli scienziati ritengono che quei raggi gamma ‘super-carichi’ provenissero dalla Nebulosa del Granchio, un famoso residuo di supernova nella costellazione del Toro, a circa 6.500 anni luce di distanza dalla Terra.

In precedenza, l’energia più alta mai osservata per un fascio di raggi gamma era di 75 TeV, ed era stata rilevata dal telescopio Hegra Cherenkov, in Germania.

“Prima di questa scoperta, molti scienziati ritenevano che i raggi gamma non potessero essere accelerati a energia superiore a 100 TeV”, ha detto Huang Jing, ricercatore dell’IHEP, e co-portavoce dell’esperimento.
“La scoperta è una pietra miliare nella ricerca dell’origine dei misteriosi raggi cosmici”, ha detto il professor Chen Yang, un esperto di resti di supernova dell’Università di Nanjing.

Gli scienziati ipotizzano i seguenti passi per generare raggi gamma ad altissima energia: in primo luogo, gli elettroni devono esser accelerati fino a PeV (mille miliardi di elettronvolt) nella nebulosa; quindi gli elettroni PeV devono interagire con la radiazione cosmica di fondo a microonde (CMBR), la radiazione residua del Big Bang che riempie l’intero universo; quindi un fotone CMBR può venire ‘caricato’ a 450 TeV da un elettrone di PeV.

I ricercatori concludono così che la Nebulosa del Granchio è l’acceleratore di elettroni naturale più potente conosciuto nella nostra Galassia.
La Nebulosa del Granchio fu prodotta da un’esplosione di supernova nell’anno 1054, che fu registrata in documenti storici ufficiali della dinastia Song settentrionale (960-1127).

Nel 1969, gli scienziati scoprirono una pulsar, ruotante 30 volte al secondo, incorporata nella nebulosa. Nell’era moderna, la Nebulosa del Granchio è stata osservata a tutte le lunghezze d’onda elettromagnetiche che vanno dalle onde radio ai raggi gamma ad altissima energia.

L’osservatorio, situato presso la città del Tibet di Yangbajing, ad un’altitudine di 4.300 metri, è gestito congiuntamente da Cina e Giappone fin dal 1990. La collaborazione Cina-Giappone ha aggiunto nuovi rilevatori sotterranei nel 2014, che possono sopprimere il 99,92% dei “rumori di fondo” dei raggi cosmici, e quindi migliorare sensibilmente la precisione e la nettezza delle rilevazioni, ha detto Huang.

Durante un periodo di circa due anni, un totale di 24 fotoni di raggi gamma superiori a 100 TeV sono stati rilevati dalla Nebulosa del Granchio, come risultato dell’innovativo aggiornamento, secondo quanto ha riferito Huang.

“Questo è un primo significativo passo avanti, dimostra che le nostre tecniche hanno funzionato bene e che i raggi gamma con energie fino a diverse centinaia di TeV esistono davvero”, ha affermato Huang.

“Questo lavoro pionieristico apre una nuova finestra per l’esplorazione dell’universo estremo: la rilevazione di raggi gamma superiori a 100 TeV è fondamentale per comprendere l’origine dei raggi cosmici ad altissima energia, che sono stati un mistero fin dalla loro scoperta nel 1912. Con ulteriori osservazioni usando questa nuova finestra, ci aspettiamo di identificare l’origine dei raggi cosmici nella nostra Galassia”, ha detto Huang.

La scoperta sarà pubblicata sulla rivista “Physical Review Letters” più tardi nel corso del mese di luglio. “Potrebbero esserci molti tipi di corpi celesti, come resti di supernova, pulsar e buchi neri, che possono produrre particelle ad alta energia nell’Universo. Stiamo appena iniziando a capire un universo così ad alta energia. Ci saranno certamente più progressi in questo campo nel futuro prossimo”, ha detto Zhang Shuangnan, Direttore della Divisione per l’Astrofisica delle Particelle dell’IHEP.

Come progetto successivo dell’esperimento in Tibet, la Cina sta costruendo un altro osservatorio su larga scala per rilevare i raggi cosmici nella Provincia del Sichuan.

Il progetto, noto come LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory), si trova nelle montagne dell’altopiano orientale del Qinghai-Tibet ad un’altitudine di 4.410 metri e alcune delle sue strutture sono state completate e messe in funzione di recente.

Rispetto all’osservatorio in Tibet, la gamma di energia e la sensibilità di LHAASO sono 10 volte più elevate, il che contribuirà a migliorare la ricerca della fisica dei raggi cosmici e dell’astronomia dei raggi gamma ad altissima energia ad una nuova altezza, secondo IHEP.

Inoltre, l’IHEP sta portando avanti un piano di cooperazione scientifica spaziale internazionale per esplorare l’universo estremo (EXU). La fisica dei raggi cosmici e l’astronomia dei raggi gamma ad alta energia sono proprio tra i principali obiettivi scientifici di questo programma, ha affermato Zhang.

I progetti EXU e LHAASO, così come altri osservatori spaziali e terrestri, effettueranno osservazioni integrate in ogni tempo e in multi-banda su corpi celesti estremi, che aiuteranno a migliorare la nostra comprensione dell’universo, ha aggiunto con soddisfazione Zhang.

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