Wednesday, 19 July 2017 back

Nella Via Lattea, una trappola per raggi cosmici?

Il centro della nostra Galassia contiene una "trappola" in grado di concentrare alcune delle particelle più veloci esistenti nell'Universo: i raggi cosmici di più alta energia. Questo risulterebbe dalla recente analisi combinata cui l’Italia partecipa con l’INFN, l’Istituto Nazionale di Astrofisica INAF e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). 

I datiprovengono da Fermi, il telescopio spaziale della NASA per lo studio dei raggi gamma, e dal telescopio terrestre in Namibia, HESS. I raggi cosmici sono particelle di alta energia che si muovono nello spazio quasi alla velocità della luce. Circa il 90% sono protoni, mentre elettroni e nuclei di vari atomi costituiscono il resto. Nel loro viaggio attraverso la galassia, queste particelle elettricamente cariche subiscono gli effetti dei campi magnetici, che alterano i loro percorsi, rendendo così impossibile risalire a dove abbiano avuto origine. 

La scoperta annunciata oggi dall'INFN si ricollega ai precedenti studi teorici condotti da alcuni ricercatori del Gran Sasso Science Institute che, partendo dalle osservazioni dei raggi gamma, hanno calcolato il flusso di neutrini attesi dal centro Galattico.

Andrea Palladino e Silvia Celli (dottorandi del GSSI) con Francesco Vissani (coordinatore dell'area di Fisica al GSSI) hanno calcolato il numero di eventi attesi nei due telescopi di neutrini attualmente operativi, ossia ANTARES e IceCube, ottenendo aspettative non troppo incoraggianti per Antares e IceCube: il numero di eventi attesi è minore di 0.1 per anno. Allo stesso tempo, però, hanno potuto verificare che il nascente esperimento italiano KM3NeT, operativo a pieno regime nel 2020, avrà la possibilità di osservare neutrini dal centro galattico ad un rate di circa 2 eventi l’anno.

"È di fondamentale importanza osservare neutrini dal centro galattico - spiega Andrea Palladino - poiché un eventuale osservazione di un neutrino di 50 TeV di energia sarebbe l’unica prova definitiva che nel centro della Via Lattea è presente un "acceleratore cosmico", capace di accelerare protoni fino ad energie 20 volte superiori, ossia fino al PeV".

Tali osservazioni cruciali per capire cosa accade nelle regione di accelerazione, poiché i neutrini sono gli unici “messaggeri” che mantengono intatta l’energia e la direzione di partenza, a causa della loro bassa probabilità di interazione con la materia.

 

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Pubblicazione del GSSI