Mettere insieme il puzzle degli urti senza collisioni
Gli urti senza collisioni, tra cui quelli che si trovano intorno ai resti di una supernova, sono uno dei fenomeni fondamentali dello spazio, nonché uno degli acceleratori più potenti dell’universo. Tuttavia, nonostante oltre mezzo secolo di ricerche, gli scienziati non hanno ancora compreso appieno come l’energia d’urto venga dissipata nel riscaldamento e nell’accelerazione delle particelle cariche in ambienti molto diversi. Il progetto SHARP, finanziato dall’UE, mira a contribuire a colmare questa lacuna di conoscenze. «Prima dell’inizio del progetto, la fisica degli urti senza collisioni sembrava un puzzle con alcuni pezzi al proprio posto, ma scollegati tra loro», spiega Natalia Ganushkina, ricercatrice presso l’Istituto meteorologico finlandese.
Un team di teorici e osservatori di classe mondiale
L’obiettivo principale del progetto era quello di colmare le lacune e stabilire un collegamento continuo tramite vari ambienti caratterizzati da diversi regimi di parametri. In particolare, si è cercato di intensificare lo sfruttamento dei dati eliosferici e di effettuare un’analisi approfondita e comparativa degli urti dell’arco terrestre, planetari e interplanetari. A tal fine, il progetto ha riunito un gruppo di teorici e osservatori che in precedenza avevano lavorato a questioni sostanzialmente scollegate tra loro. «Gli sforzi congiunti dei ricercatori non solo ci hanno permesso di colmare le lacune e di collegare isole di conoscenza precedentemente scollegate, ma hanno anche gettato le basi per mettere ulteriormente insieme i pezzi del puzzle degli urti senza collisioni in modo continuo», spiega Ganushkina.
Nuove intuizioni sulla fisica degli urti del sistema solare
Uno dei risultati principali di questo lavoro di squadra è stata una migliore comprensione della fisica degli urti presenti nel sistema solare e in oggetti astrofisici lontani. «Siamo riusciti a migliorare la nostra comprensione degli urti a numeri di Mach superiori», aggiunge Ganushkina. I ricercatori hanno poi confrontato le osservazioni in situ nell’eliosfera con le osservazioni a distanza degli urti dei resti di supernove acquisite da varie missioni di ESA e NASA. Il progetto ha inoltre permesso di acquisire nuove intuizioni sul problema dell’iniezione, sull’effetto della struttura fine del fronte d’urto sulla dinamica di ioni ed elettroni, e sull’energizzazione degli ioni pesanti.
Far progredire le conoscenze della fisica degli urti
Gran parte del lavoro svolto dal progetto è stato raccolto in un database sugli urti completo e open source. Il progetto ha anche pubblicato una serie di articoli e presentazioni, molti dei quali introducono nuovi concetti, approcci e metodi per approfondire lo studio degli urti senza collisioni. «Grazie alla profonda collaborazione dei nostri ricercatori di fama mondiale, il progetto SHARP è riuscito a far progredire in modo significativo le nostre conoscenze sulla fisica degli urti», conclude Ganushkina.
Parole chiave
SHARP, urti senza collisioni, energia d’urto, supernova, spazio, riscaldamento delle particelle cariche, fisica, sistema solare, NASA, ESA
