A caccia di antistelle e antigalassie

Un giorno non lontano potremmo scoprire che esiste un universo nascosto, inaccessibile, sottosopra rispetto al nostro. Dove il segno più corrisponde al segno meno, e le leggi fisiche funzionano al contrario. Sarebbe il mondo dell’antimateria, speculare a quello che conosciamo, in cui brillano antistelle e regnano antigalassie. E potremmo anche scoprire che, là fuori, esistono forme strane di materia, quark inesistenti dalle nostre parti, e altre particelle esotiche, messaggeri della materia oscura.
A spingersi verso questi territori ignoti e inesplorati sarà AMS (Alpha Magnetic Spectometer), il cacciatore di particelle che sta per partire a bordo dello Shuttle Endeavour, diretto verso la Stazione Spaziale Internazionale, per la sua ultima volta. AMS è già posizionato sulla rampa di lancio del Kennedy Space Center, anche se la partenza, prevista per il 19 aprile, è slittata di 10 giorni a causa di un “ingorgo” spaziale.
AMS è il primo esperimento di Big Science che opererà nella casa degli astronauti, in orbita a 400 chilometri da Terra. Un rivelatore di particelle grande come una stanza (5 metri x 4 x 3), di 7 tonnellate di peso, frutto di 16 anni di lavoro, la collaborazione internazionale di 16 paesi, e un ruolo di primissimo piano dell’Italia, attraverso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Non è vanità patriottica. L’Italia è il primo contributore di AMS, con il 25 per cento del costo totale dell’impresa. I principali componenti di precisione e alta tecnologia di AMS sono “made in Italy”. E lo stesso vice responsabile dell’esperimento, guidato dal premio Nobel Samuel Ting, è italiano: Roberto Battiston, fisico dell’INFN e docente all’Università di Perugia.
AMS è stato battezzato l’Hubble dei raggi cosmici. Come il veterano dei telescopi ci ha aperto gli occhi sull’Universo visibile, così AMS potrebbe alzare il velo sulla materia invisibile, intrappolando nelle sue “maglie” frammenti di particelle sconosciute, prima che si scompongano o si annichiliscano nell’interazione con l’atmosfera del nostro pianeta. “I raggi cosmici che colpiranno AMS viaggiano a energie incomparabilmente superiori rispetto a quelle che si possono ricreare sulla Terra“, spiega Roberto Battiston. “Basti pensare che LHC, al Cern di Ginevra, arriva al record d’energia di 7 miliardi di ElettronVolt, ma non c’è gara: nello spazio si raggiungono energie di 100 milioni di miliardi di ElettronVolt“.
Ad AMS basterebbe registrare un solo nucleo di anti-elio, e sarebbe la prova diretta dell’esistenza di un gran quantitativo di antimateria che si cela da qualche parte nell’Universo. Potrebbe essere la risposta a un quesito amletico. Perché materia e antimateria, prodotte in uguale quantità nel Big Bang, all’inizio dell’Universo, hanno seguito destini diversi? Perché oggi assistiamo a questa asimmetria, in cui la materia sembra aver vinto e l’antimateria sembra invece sparita, chissà come e chissà dove? “Non sono solo questioni teoriche“, specifica Benedetto D’Ettorre, membro della giunta esecutiva dell’INFN. “Se siamo qui, è perché la materia ha avuto la meglio, altrimenti ci troveremmo immersi in un fortissimo campo di radiazione e la vita sulla Terra non sarebbe mai stata possibile“.
Ma non è solo all’antimateria che AMS punterà i suoi sensori. Potrebbe, infatti, trovare indizi sulla natura della materia oscura, sei volte più abbondante nel cosmo della materia ordinaria, eppure completamente ignota. O ancora, particelle composte di materia ultradensa costituita da quark “strani”, uno stato della materia ipotizzata da alcuni fisici e i cui frammenti vengono chiamati strangelet. Già dal quinto giorno dopo il lancio, una volta agganciato alla Stazione, AMS comincerà a registrare eventi, e le prime sorprese sono attese già nei prossimi 6 mesi e per i prossimi anni. “Non c’è modo migliore di celebrare i 150 anni dell’Unità dl’Italia“, ha detto Piero Benvenuti, membro CdA dell’ASI e professore all’Università di Padova, alla conferenza di presentazione di AMS. “Ad accompagnare AMS sulla ISS ci sarà l’astronauta italiano Roberto Vittori che raggiungerà in orbita un altro italiano, già a bordo, Paolo Nespoli: due italiani sulla missione, più vari esperimenti a forte connotazione italiana, ai quali ha dato un fondamentale contributo l’industria del nostro paese“.
Fonte: INAF

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