Astrofisica delle alte energie in parrocchia

AstroParticelle con gli occhiali

Conferenza di Marco Arcani

18.03.2019 h 21 villa Truffini Tradate (VA)

a cura del Gruppo Astronomico Tradatese

I raggi cosmici sono principalmente nuclei di idrogeno che provengono dallo spazio come una doccia costante, una doccia piuttosto radioattiva; per indagare la loro natura e gli effetti che essi producono, questa radiazione spaziale si studia lungo tutti gli strati dell’atmosfera terrestre.

Partendo dallo spazio, con i satelliti o con gli esperimenti a bordo della stazione spaziale internazionale si raccolgono queste particelle cosmiche prima che interagiscono con l’atmosfera; a terra invece tramite rivelatori multipli - disposti su enormi estensioni di terreno - si raccolgo gli sciami di particelle prodotti durante la collisione tra i raggi cosmici e le molecole di aria. Anche in alta  montagna, a diverse quote, ci sono esperimenti adibiti ad esempio alla misura dei neutroni cosmici, gli stessi neutroni che producono il famoso carbonio-14 che utilizziamo per datare i reperti archeologici.

Ma per studiare il comportamento di queste particelle aliene durante il primo contatto con gli atomi terrestri servono i palloni stratosferici. I rivelatori a bordo dei palloni devono però essere leggeri per permettere al carico di raggiungere le quote più alte, per questo si escogitano le soluzioni più originali e innovative, col fine di raccogliere le tracce elusive che lasciano questi pellegrini subatomici.

I motivi che spingono gli scienziati a studiare i raggi cosmici in atmosfera sono molti, ad esempio grazie a questi esperimenti, da diversi anni sappiamo che esiste una fascia di quota (tra 5.000 e 16.000 metri) ad alta dose di radioattività. Incidentalmente è la fascia in cui volano tutti gli aerei di linea e sapere quanta dose di radiazione viene assorbita dal nostro corpo, ci può aiutare a difenderci.

Anche nello spazio il problema della radiazione ionizzante è uno dei principali ostacoli che frena le spedizioni a lunga permanenza. Molte industrie stanno escogitando nuove tute spaziali per proteggere gli astronauti e permettere loro di intraprendere nuove avventure, come l’ambito viaggio su Marte.

Nell’ambito delle sue ricerche sui raggi cosmici, il relatore presenta i risultati di due esperimenti effettuati con palloni stratosferici fino a 30.000 metri di quota. Il primo esperimento si è svolto  nel cielo del deserto tra California e Nevada, il secondo dal Parco Regionale del Matese. Oltre all'utilizzo di rivelatori più tradizionali, in entrambi i casi le particelle cosmiche sono state catturate con trappole molto particolari e insospettabili.

Le ricerche in stratosfera sono servite per promuovere un progetto didattico nazionale sullo studio dei raggi cosmici, fondato dallo stesso relatore: il progetto ADA (Astroparticle Detector Array). Le misure effettuate andranno così ad ampliare l'archivio di dati che ADA raccoglie fin dal 2013.

P.S.T.