lunedì 26 Febbraio 2024

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Raggio cosmico

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Un raggio cosmico, una particella extragalattica ad alta energia, è “caduto” dallo spazio sulla superficie terrestre, senza che sia chiaro da dove provenga o cosa sia esattamente. Potrebbe sembrare fantascienza, ma è una realtà scientifica, come dimostra la ricerca guidata da Toshihiro Fujii, professore associato della Graduate School of Science e del Nambu Yoichiro Institute of Theoretical and Experimental Physics della Osaka Metropolitan University, pubblicata su Science.
I raggi cosmici sono particelle cariche energetiche provenienti da sorgenti galattiche ed extragalattiche. I raggi cosmici ad altissima energia sono eccezionalmente rari; possono raggiungere più di 1018 elettronvolt o un exa-elettronvolt, un valore circa un milione di volte superiore a quello raggiunto dagli acceleratori più potenti mai realizzati dall’uomo.
A caccia di questi raggi dallo spazio, il professor Fujii e un gruppo internazionale di scienziati conducono dal 2008 l’esperimento Telescope Array. Questo rivelatore specializzato di raggi cosmici è composto da 507 stazioni di superficie a scintillatore, che coprono un’area di rilevamento di 700 chilometri quadrati nello Utah, negli Stati Uniti. Il 27 maggio 2021, i ricercatori hanno rilevato una particella con un livello energetico di 244 EeV.

“Quando ho scoperto per la prima volta questo raggio cosmico ad altissima energia, ho pensato che ci fosse stato un errore poiché mostrava un livello di energia senza precedenti negli ultimi tre decenni”, ha detto Fujii. Questo livello di energia è paragonabile a quello del raggio cosmico più energetico mai osservato, soprannominato “Oh-My-God”, che aveva un’energia stimata di 320 EeV quando fu rilevato nel 1991.
Tra i molti candidati al nome della particella, il professor Fujii e i suoi colleghi hanno scelto “Amaterasu”, dal nome della dea del sole che, secondo le credenze scintoiste, ha contribuito alla creazione del Giappone. La particella di Amaterasu è forse misteriosa quanto la stessa dea giapponese. Ancora resta sconosciuto da dove provenga questa particella e cosa sia esattamente. Amaterasu potrebbe aprire la strada per illuminare le origini dei raggi cosmici.
“Non è stato identificato alcun oggetto astronomico che corrisponda alla direzione di arrivo del raggio cosmico, il che suggerisce la possibilità di fenomeni astronomici sconosciuti e di nuove origini fisiche che esulano dal modello standard”, ha osservato Fujii.
“In futuro, continueremo a seguire l’esperimento Telescope Array e attraverso una sensibilità quadrupla, chiamata TAx4, e gli osservatori di nuova generazione condurremo un’indagine più dettagliata sulla fonte di questa particella estremamente energetica”, ha concluso Fujii.

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