La fisica astroparticellare: segnali nello spazio
Radiazione dal cosmo
Un ambiente ideale per le indagini condotte dalla fisica astroparticellare
è anche lo spazio fuori dall'atmosfera terrestre. Apparati
propri della fisica delle particelle elementari vengono installati
a bordo di palloni stratosferici, satelliti e stazioni spaziali
per rivelare in modo diretto particelle di materia oscura e
regioni di antimateria.
In questo settore di ricerca l'Infn ha conquistato negli ultimi
decenni un ruolo molto rilevante, contribuendo in modo sostanziale
al trasferimento della tecnologia e dei rivelatori propri della
fisica delle particelle agli esperimenti nello spazio.
L'apparato di rivelazione Ams-01, installato a bordo dello Shuttle
STS91, ha ridisegnato la mappa della radiazione che circonda
la Terra, i telescopi Nina1 e Nina2 a bordo, rispettivamente,
del satellite russo Resurs e del satellite italiano Mita, controllano
in continuazione l'attività del Sole. Attualmente sono
in fase di avanzata costruzione due rivelatori, Ams-02 e Pamela,
che saranno installati nei prossimi anni, rispettivamente, a
bordo della Stazione Spaziale Internazionale e di un satellite
russo della classe Resurs. Questi apparati, che rimarranno nello
spazio per almeno tre anni, saranno dedicati alla ricerca della
materia oscura; cercheranno, in particolare, di cogliere i segnali
di esistenza di particelle supersimmetriche. Essi riveleranno
anche eventuali tracce di antimateria primordiale o di origine
stellare e contribuiranno a comprendere il mistero dell'asimmetria
nel nostro Universo tra materia e antimateria.
Anche lo studio dei raggi gamma, in un particolare intervallo
di energie, deve necessariamente avvenire con apparati spaziali
a causa dell'assorbimento dei fotoni da parte dell'atmosfera.
L'astronomia gamma, scienza giovane nata insieme all'esplorazione
spaziale, ha molti argomenti di studio in comune con la fisica
astroparticellare. è il mezzo migliore per studiare alcuni
fenomeni galattici ed extragalattici che giocano un ruolo chiave
nell'evoluzione dell'Universo, come l'esplosione di supernovae,
le emissioni da nuclei galattici attivi, le violente emissioni
di lampi di raggi gamma.
Gli esperimenti Agile e Glast, a cui l'Infn sta dando un contributo
determinante, saranno le prime missioni di questo decennio in
questo fondamentale campo di ricerca.
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