Ogni secondo, una particella ad alta energia colpisce un centimetro quadrato della Terra. Calcolando l’intera superficie terrestre, possiamo dire di essere costantemente bagnati da una pioggia invisibile proveniente dall’Universo più profondo. Sono i raggi cosmici, particelle e nuclei atomici a elevata energia (principalmente protoni ed elettroni) scoperti nel 1912 dal fisico austriaco Victor Hess con un viaggio in mongolfiera e battezzati con questo nome da Robert Andrews Millikan ben 13 anni dopo. La loro misteriosa origine ha contribuito all’alone di mistero che da sempre li accompagna, almeno sino a oggi. Perché finalmente il satellite italiano Agile è riuscito a scoprire da dove proviene questa pioggia elettrizzante, confermando le precedenti speculazioni teoriche. I raggi cosmici nascono dai resti delle esplosioni di supernova (Snr), che spazzano via la materia circostante accelerando le particelle con velocità prossime a quelle della luce sino a caricarle con energie elevatissime.
Quando particelle cariche come i protoni impattano sulla materia circostante quasi alla velocità della luce, producono i cosiddetti pioni neutri, cioè particelle prive di carica. Questi pioni hanno una caratteristica unica: decadendo lasciano una firma inconfondibile, ovvero una scia di raggi gamma con determinate proprietà. Sino a oggi, tutti i satelliti impiegati per la ricerca sui raggi cosmici monitoravano lo Spazio alla ricerca di questa firma, l’unica che potesse provare direttamente l’origine stellare di questa pioggia carica di energia. E cercando cercando alla fine qualcuno ce l’ha fatta: è il satellite italiano Agile (Astrorivelatore Gamma a Immagini ultra Leggero), progettato dall’ Agenzia Spaziale Italiana (Asi) per lo studio dell’ universo ad alte energie.
Analizzando le radiazioni emesse da una decina di Snr, Agile è riuscito a catturare i raggi gamma provenienti dal resto di supernova denominato W44. Si è così scoperto che da questa sorgente lontana dalla Terra circa 6 mila anni luce arrivano proprio quei particolari raggi gamma prodotti dal decadimento dei pioni neutri. La scoperta, frutto della collaborazione dell’Asi con l’ Istituto Nazionale di Astro Fisica (Inaf) e l’ Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), sarà presto pubblicata sull’ Astrophysical Journal Letters mentre lo studio è già disponibile sul sito di ArXiv. I dati di Agile mostrano chiaramente un’emissione di raggi gamma coincidente con gli shock prodotti dall’esplosione di W44 avvenuta circa 20mila anni fa.
“ Siamo molto eccitati – ha detto Andrea Giuliani, dell’Inaf-Iasf di Milano, primo autore dell’articolo sui risultati di Agile – nel caso di questa sorgente molto interessante abbiamo potuto analizzare in grande dettaglio il segnale nei raggi gamma insieme all’emissione radio.
Confrontando queste due emissioni, abbiamo verificato minuziosamente l’ipotesi che siano i protoni accelerati a produrre l’emissione gamma osservata e non gli elettroni. C’è stata di grande aiuto la ‘firma del pione neutro’ che è evidente dai dati di Agile” . Il Principal Investigator di Agile, Marco Tavani dell’Inaf, aggiunge che: “ Le caratteristiche spettrali di Agile rendono possibile la rivelazione di raggi gamma proprio in corrispondenza delle energie a cui irraggiano i pioni neutri con una firma inequivocabile. E’ la prima volta che viene ottenuto questo risultato ed esso conferma l’ipotesi che gli shock delle Snr accelerino protoni. Altre analisi future sono necessarie per verificare se tali osservazioni siano in grado di spiegare anche altre proprietà dei raggi cosmici e la loro propagazione nella Galassia”.
Via: Wired.it
Credits immagine: AGILE team, G. Castelletti, G. Dubner
