Ricercatori europei svelano qual è la "pistola fumante" alla base dell'accelerazione dei raggi cosmici
Gli astronomi riconoscono che i raggi cosmici, vale a dire i nuclei atomici di alta energia (per la maggior parte protoni) che viaggiano nello spazio a una velocità prossima a quella della luce e colpiscono l'atmosfera terrestre, possiedono un'energia tale da danneggiare i componenti elettronici. Una nuova ricerca, pubblicata nella rivista Science, dimostra che i raggi cosmici galattici si formano nella Via Lattea, la galassia che comprende il nostro sistema solare. I protoni, che si muovono alla massima velocità nell'Universo vengono accelerati e raggiungono le velocità generate nel Large Hadron Collider, ovvero il grande collisore di adroni del CERN (Organizzazione europea per la ricerca nucleare), in Svizzera. "Per lungo tempo si è pensato che i super-acceleratori che producono questi raggi cosmici nella Via Lattea fossero gli involucri in espansione delle stelle esplose, ma le nostre osservazioni rivelano la 'pistola fumante' che costituisce la prova," ha spiegato la dottoressa Eveline Helder dell'Istituto di astronomia dell'università di Utrecht (Paesi Bassi), primo autore dello studio. Il dottor Jacco Vink, dello stesso istituto, ha affermato: "Potremmo addirittura dire che abbiamo ora confermato il calibro della pistola utilizzata per accelerare i raggi cosmici in modo tale da fargli raggiungere energie tanto imponenti". I dottori Helder e Vink, insieme ai loro colleghi, sono riusciti a determinare se le esplosioni stellari generano un numero di particelle accelerate tale da spiegare la quantità di raggi cosmici che colpiscono l'atmosfera terrestre. Le particelle accelerate non solo costituiscono l'elemento principale di questo processo, ma gli astronomi sono riusciti a calcolare quanta energia viene prelevata dal gas coinvolto dall'onda d'urto nell'esplosione stellare e utilizzato per accelerare le particelle. "Quando esplode una stella in quella che viene definita una supernova, un'ampia parte dell'energia prodotta dall'esplosione viene utilizzata per accelerare alcune particelle fino a raggiungere energie estremamente elevate," ha sottolineato il dottor Helder. "L'energia utilizzata per l'accelerazione delle particelle è a spese del processo di riscaldamento del gas, che presenta dunque una temperatura inferiore rispetto a quella teorizzata". Per gettare luce su questo mistero, il team ha analizzato quanto resta di una stella esplosa nel 185 d.C. la cui esplosione era stata registrata dagli astronomi cinesi. I resti, chiamati RCW86, sono situati a circa 8.200 anni luce dalla Terra, verso la Costellazione del Compasso. I ricercatori ritengono che questa sia con molta probabilità la più antica esplosione di una stella mai registrata. Il team ha utilizzato il Very Large Telescope dell'ESO per misurare la temperatura del gas che si trova immediatamente dietro l'onda d'urto prodotta dall'esplosione stellare. I ricercatori hanno misurato inoltre la velocità dell'onda d'urto utilizzando le immagini ottenute tre anni fa dell'osservatorio a raggi X Chandra, della NASA (USA). Secondo i ricercatori l'onda si è mossa a una velocità compresa tra i 10 e i 30 milioni di chilometri orari, pari a una velocità compresa tra l'1 e il 3% della velocità della luce. La temperatura del gas è risultata essere di 30 milioni di gradi centigradi. Sebbene la temperatura sia estremamente elevata rispetto ai valori a cui siamo normalmente abituati, il team afferma che è inferiore alle aspettative. Sulla base della velocità dell'onda d'urto misurata, i ricercatori ritenevano infatti che la sua temperatura raggiungesse almeno i 500 milioni di gradi centigradi. "L'energia mancante è quella che causa l'accelerazione dei raggi cosmici," ha concluso il dottor Vink.
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Paesi Bassi