La fisica astroparticellare: segnali dal cosmo
Laboratori nelle profondità marine
Da alcuni anni i fisici hanno portato i loro esperimenti nelle
profondità del mare e nei ghiacci del Polo Sud. Si sta
verificando la possibilità di installare grandi apparati
ad alcuni chilometri di profondità. I rivelatori, distribuiti
su distanze dell'ordine di un chilometro, dovranno individuare
neutrini di alta energia originati da sorgenti cosmiche, attraverso
la misura della luce prodotta dalle interazioni dei neutrini
con l'acqua.
Tra i progetti allo studio vi sono Antares presso Marsiglia
e Nemo in Sicilia. Per il progetto Nemo si stanno affrontando
problemi interdisciplinari che riguardano da un lato le tecnologie
per realizzare un telescopio che presenti le necessarie caratteristiche
meccaniche ed elettroniche, dall'altro gli studi oceanografici
nel Mediterraneo, per individuare i siti più adatti a
ospitare l'esperimento. La dimensione e la complessità
di tutte queste attività di ricerca richiedono che esse
siano condotte nell'ambito di grandi collaborazioni internazionali
che, nel caso di Nemo, coinvolgono diversi paesi del bacino
del Mediterraneo.
Argo: un osservatorio sul Tibet
Osservare i fotoni di altissima energia prodotti da sorgenti
cosmiche galattiche ed extragalattiche permette di ricavare
informazioni sulla natura e sulle proprietà di particolari
sorgenti stesse. Quando i fotoni prodotti raggiungono la Terra
urtano gli atomi dell'atmosfera e generano, attraverso un processo
a cascata, uno sciame di particelle che è possibile misurare.
Questo sarà il compito del rivelatore Argo (Astrophysical
Radiation Ground based Observatory), frutto di una collaborazione
italo-cinese promossa dall'Infn e da importanti istituzioni
cinesi. L'installazione del rivelatore è in corso nel
laboratorio di YanBaJing in Tibet, a 4300 m sul livello del
mare e verrà completata nel 2004.
I fotoni di altissima energia che verranno osservati sono circa
mille miliardi di volte più energetici della luce visibile
e costituiscono una forma di radiazione elettromagnetica di
altissima frequenza prodotta in particolari sistemi come le
supernovae, le stelle di neutroni e i buchi neri. Tra le sorgenti
di fotoni più misteriose che potranno essere studiate
ci sono inoltre quelle che generano i cosiddetti lampi di raggi
gamma, esplosioni improvvise che possono durare da qualche frazione
a qualche centinaia di secondi.
Le caratteristiche peculiari di Argo consentiranno l'identificazione
di fotoni altamente energetici che normalmente sono confusi
tra raggi cosmici ben più numerosi.
|
