Pamela svela i segreti dei raggi cosmici

I raggi cosmici si comportano diversamente da quanto previsto dai modelli finora ipotizzati. E’ questa la conclusione a cui è arrivato un gruppo di scienziati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, analizzando gli spettri di elio e dei protoni rilevati dal satellite PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei  Astrophysics). La ricerca, che è stata pubblicata su Science ed è frutto di una collaborazione con centri di ricerca russi, tedeschi e svedesi, suggerisce una realtà diversa da quella indicata dal modello delle supernovae remnants, ovvero i resti delle supernove dopo la loro esplosione.

In base a questa teoria – finora la più accreditata – l’accelerazione dei raggi cosmici potrebbe essere provocata dalle onde d’urto emesse dallo scoppio di supernove dotate della stessa energia. Una volta accelerate, le particelle vengono rilasciate nello spazio interstellare per poi propagarsi attraverso i campi magnetici della galassia, “piovendo” su ogni corpo celeste, inclusa la Terra.

Ora, però, i dati del satellite PAMELA suggeriscono un’altra storia. Attraverso una strumentazione più sensibile di quella utilizzata finora, il gruppo di fisici guidato da Piergiorgio Picozza ha portato alla luce due nuove proprietà dello spettro protonico e in quello dell’elio. In primo luogo, analizzando la “rigidità” (ovvero il rapporto tra il momento e la carica elettrica) dei due spettri, i ricercatori sono riusciti a determinare che questi hanno due andamenti diversi. “Rispetto alle informazioni disponibili in precedenza – ha spiegato Piergiorgio Picozza a Galileo – il nostro studio vanta dei tempi di misurazione più lunghi e dei dati con meno rumore di fondo, perché PAMELA ha il vantaggio di trovarsi a oltre 300 chilometri dal suolo terrestre”.

Inoltre, i dati dei due spettri si differenziano in maniera significativa da quelli predetti dal modello della supernovae remnants. Secondo gli studiosi, l’unica spiegazione possibile è l’esistenza di diverse popolazioni di sorgenti di raggi cosmici. “Per esempio – ha aggiunto Picozza – è possibile che protoni ed elio vengano accelerati da due tipologie di supernove dotate di masse e composizione differenti”.

Riferimenti: Science DOI: 10.1126/science.1199172