Gaetano Rilievo
Tra tutti i fenomeni del cosmo, tra quelli più insoliti ci sono quelli che gli scienziati chiamano “raggi cosmici”, particelle dall’altissima carica energetica, che raramente riusciamo a percepire. Questa volta, un team internazionale di astronomi ha fatto il colpo grosso!
La particella “Oh-Mio-Dio”
Gli astronomi dell’esperimento “Telescope Array”, progetto di collaborazione tra USA, Russia, Giappone, Corea del Sud e Belgio, sono riusciti a rintracciare e registrare un cosiddetto “ultra-high-energy cosmic ray – UHECR”, o “raggio cosmico ad energia ultra-alta”. Le stime energetiche degli scienziati parlano di 244 EeV, rendendolo il raggio cosmico a più alta energia registrato sin dal 1991, quando gli astronomi riuscirono a catalogare la cosiddetta particella “Oh-My-God”; dall’energia di 320 EeV.
I raggi cosmici sono particelle subatomiche, dall’alta carica energetica, che viaggiano per lo spazio quasi alla velocità della luce; la maggior parte di questi viene generata dal Sole, ma possono anche arrivare da corpi stellari fuori dal nostro sistema solare. Quando questi raggi colpiscono la nostra atmosfera, si dissolvono in una “pioggia” di particelle ioniche.
Questo fenomeno è stato scoperto ben 111 anni fa, dal fisico austriaco Victor Hess. Il suo esperimento si basava su un pallone gonfiato con dell’idrogeno, che attraverso un elettroscopio misurava i livelli di radiazione nell’atmosfera. Questo esperimento provò, nel lontano 1912, che le radiazioni non provenivano dal suolo terrestre ma dalle stelle, e il ruolo dell’atmosfera nel mitigarle.
Nel 1965, un anno dopo la scoperta delle radiazioni di fondo del Big Bang, gli scienziati definirono un limite teorico all’energia di un raggio cosmico: 50 EeV. Non si sarebbero mai aspettati che, di lì a quasi 30 anni, questo limite sarebbe stato superato di ben 6 volte! La particella “Oh-My-God” ruppe qualsiasi teoria sull’argomento, possedeva l’equivalente energetico di una palla da bowling fatta cadere da altezza spalla, ma concentrata in una singola particella subatomica.
Buchi Neri e Raggi Gamma
Negli anni a seguire, gli astronomi si sono arrovellati sulla possibile origine di questo tipo di fenomeno. Una possibile fonte potrebbe essere l’onda d’urto provocata da esplosioni di scala cosmica, come ad esempio quella che accadrebbe se un buco nero distruggesse una stella, provocandone un gigantesco rilascio di plasma. Un’altra teoria propone invece che questi provengano dai nuclei galattici, che spesso emanano grandissime quantità di plasma e radiazioni. Altri invece sostengono che questi raggi cosmici siano causati da ondate di raggi gamma emanati da regioni cosmiche piene di stelle; nessuna di queste teorie ha raggiunto fin ora delle prove conclusive.
Sicuramente però gli scienziati non si danno per vinti! Il progetto “Telescope Array” è costituito di 500 sensori sparsi sulla superficie terrestre, e disposti un una rete quadrata che copre più di 700 chilometri quadrati, poco fuori la città di Delta, nello Utah. Questa rete è riuscita negli anni a percepire ben 30 UHECR; eppure Amaterasu sembrava quasi un errore di strumentazione per Toshihiro Fuji, co-autore dello studio relativo proprio a questo evento.
Tracciando la traiettoria di impatto di Amaterasu, gli astronomi sono rimasti sorpresi nel vedere che proveniva da una zona completamente vuota dello spazio, conosciuta come il “Vuoto Locale”. “Le particelle hanno un’energia così alta che non dovrebbero essere influenzate da fenomeni magnetici galattici ed extragalattici; nel caso di Amaterasu e di Oh-My-God entrambe provenivano da aree in cui niente avrebbe potuto produrle. È un vero mistero” dichiara John Matthews, co-autore dello studio e portavoce dell’Università dello Utah.
Un’ulteriore dichiarazione proviene da John Belz, coinvolto anche lui nello studio: “Questi eventi sembrano provenire da spazi completamente differenti dei cieli. Non c’è un’unica fonte misteriosa. Potrebbero essere difetti nella struttura dello spaziotempo, o stringhe cosmiche che collido. Insomma, sto elencando le idee pazze che vengono in mente alla gente perché non c’è ancora una spiegazione convenzionale. Magari i campi magnetici sono più forti di quel che pensiamo, ma non è coerente con le nostre osservazioni. È un mistero.”