L'origine dei raggi cosmici
L'origine dei raggi cosmici ha confuso gli astrofisici per decenni. Tuttavia, gli scienziati finanziati dall'UE impegnati nel progetto GAMMA ("Gamma ray astronomy and the origin of galactic cosmic rays") hanno trovato nuove prove utilizzando un sistema stereoscopico ad elevata energia (high energy stereoscopic system , HESS). Le collisioni tra i protoni generano particelle subatomiche denominate pioni neutri, che si trasformano rapidamente in fotoni gamma. Diversamente dai raggi cosmici, i raggi gamma non sono influenzati dai raggi magnetici e possono essere fatti risalire alla propria fonte. I ricercatori del progetto GAMMA hanno analizzato tali raggi gamma per dimostrare la teoria della creazione dei raggi cosmici. I raggi gamma da singoli resti di supernove sono stati valutati partendo dal presupposto che questi oggetti sono in effetti la fonte dei raggi cosmici. I risultati sono stati confrontati con le osservazioni dei telescopi HESS di Cherenkov. Situato in Namibia, l'esperimento consente agli scienziati di studiare le fonti dei raggi gamma con intensità di alcune migliaia del flusso dalla Nebulosa Granchio, la fonte più luminosa di raggi gamma nel cielo. La concordanza tra i dati HESS e le previsioni teoriche funge da punto di partenza per i ricercatori del progetto GAMMA per lo studio dei raggi cosmici dopo il loro allontanamento dalla fonte. Gli scienziati hanno ipotizzato che i raggi cosmici accelerano gradualmente e in lunghi periodi di tempo a causa del gas espulso dalle supernove. Hanno stimato le emissioni di raggi gamma in base al presupposto che la fonte dei raggi cosmici sia circondata da grandi nubi molecolari. I risultati sono stati confrontati con le osservazioni dei resti della supernova W28, nelle vicinanze della quale è stata trovata una nube cosmica. Tramite il confronto tra i dati sui raggi gamma e le previsioni teoriche, sono state determinate le caratteristiche della diffusione dei raggi cosmici. In particolare, è stato definito per la prima volta il coefficiente di diffusione, cosa che non era stata possibile con i soli calcoli teorici. Il progetto GAMMA ha fornito prove conclusive del fatto che le supernove possono generare raggi cosmici. Tuttavia, non è ancora chiaro se le esplosioni stellari siano la causa della maggior parte dei raggi cosmici. Inoltre non è chiaro fino a quali energie i resti di supernova possano accelerare le particelle. Si prevede che a queste domande darà risposta la serie di telescopi di Cherenkov che è attualmente in fase di costruzione.
Parole chiave
Supernova, protone, nuclei atomici, raggi cosmici, HESS, raggi gamma, telescopio di Cherenkov, Nebulosa Granchio, serie di telescopi