Scritto: Venerdì, 30 Aprile 2021 14:56 Ultima modifica: Sabato, 01 Maggio 2021 04:35

Alla ricerca di stelle di antimateria


I dati di AMS suggeriscono che nell'Universo possano davvero esistere astri isolati composti di antimateria, come le "anti-stelle"... se fosse vero, un giorno avremmo a disposizione il combustibile più efficiente per viaggi interstellari!

Rate this item
(3 votes)
A sinistra, lo strumento AMS; a destra, mappe in coordinate galattiche della soglia minima di rivelazione di sorgenti puntiformi LAT e, in basso, posizione e flusso delle candidate anti-stelle nel catalogo 4FGL-DR2 - Improvement: Marco DI Lorenzo A sinistra, lo strumento AMS; a destra, mappe in coordinate galattiche della soglia minima di rivelazione di sorgenti puntiformi LAT e, in basso, posizione e flusso delle candidate anti-stelle nel catalogo 4FGL-DR2 - Improvement: Marco DI Lorenzo NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

 Anche se in passato qualcuno ha caldeggiato l'idea che alcune galassie o distanti regioni cosmiche siano fatte di antimateria, la maggior parte di fisici e astronomi danno per scontato che l'Universo si composto essenzialmente di sola materia, relegando la presenza di sparute quantità di antimateria a fenomeni locali e momentanei, come le reazioni nucleari, il decadimento radioattivo o la creazione di coppie particella-antiparticella nei fenomeni che coinvolgono fotoni gamma ad alta energia.

 Invece un nuovo studio pubblicato dall' American Physical Society e firmato da Simon Dupourqué, Luigi Tibaldo e Peter von Ballmoos (tre ricercatori dell' IRAP, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie di Tolosa) mette in dubbio questa convinzione/convenzione e apre uno scenario completamente nuovo, con la possibilità che un esistano stelle o altri corpi composti di antimateria entro i confini dell'Universo osservabile. La ricerca prende spunto dalla possibile rilevazione di nuclei di anti-elio da parte del famoso strumento AMS-02, installato all'esterno della Stazione Spaziale Internazionale.

 La maggior parte dei raggi cosmici, circa il 99%, è formato da materia “ordinaria” quali protoni e nuclei elio. AMS-02 è stato progettato per misurare con precisione la rarissima componente di antimateria nei raggi cosmici, come positroni (cioè anti-elettroni) ed anti-protoni, e anche componenti di antimateria pesante, come nuclei di anti-elio mai osservati prima. Tali nuclei potrebbero essere prodotti in vere e proprie anti-stelle e, analizzando il catalogo di sorgenti di raggi gamma basato su 10 anni di osservazioni dal Large Area Telescope (LAT), gli autori hanno posto dei limiti sull'abbondanza di simili astri attorno al Sole.

AntiStelle

 I grafici sulle distribuzioni di probabilità di una popolazione simulata di anti-stelle, compatibilmente con la sensibilità di LAT. - Credits: Dupourqué, Tibaldo, von Ballmoos, Phys. Rev. D 103, 083016 - Processing: Marco Di Lorenzo

 La ricerca indica 14 candidati di anti-stelle, oggetti non associati a una tipologia nota di sorgente gamma e aventi uno spettro compatibile con un fenomeno di annichilazione tra barioni e antibarioni; tali candidati sono indicati nella figura di apertura. A questo punto, utilizzando anche le stime sulla sensibilità di LAT, si sono stabiliti i limiti superiori alla frazione di stelle che, nei nostri paraggi, potrebbero essere delle anti-stelle; tale frazione è riportata qui sopra, in funzione della massa delle stelle, distanza e velocità. .Per una popolazione simile a quella di stelle normali, si ottiene una frazione inferiore a una anti-stella ogni 400000 stelle normali. un limite superiore 20 volte più stringente dei precedenti. Nel caso di una distribuzione di anti-stelle primordiali distribuite nell'alone galattico, la frazione risulta inferiore al 20% per astri con massa pari a quella solare, molto meno per masse superiori. Combinando questi risultati con quelli su microlensing nelle Nubi di Magellano, si ottengono nuovi stringenti limiti sulla densità di anti-stelle nell'alone galattico e sul meccanismo di generazione e propagazione di anti-materia nei raggi cosmici.

 Ricordiamo che l'Alpha Magnetic Spectrometer è un rivelatore di particelle con oltre di 3 metri di lato e una massa complessiva di 7,5 tonnellate, il cui scopo è studiare con precisione la composizione e l’abbondanza dei raggi cosmici nello spazio, in cerca di tracce di antimateria primordiale e materia oscura ad energie estreme, fino a qualche TeV (“tera-elettronvolt”).  Nel 1998 un prototipo dell'esperimento (AMS-01) volò sullo Shuttle e, dopo anni di ulteriori sviluppi tecnologici, il rivelatore AMS-02 è stato portato in orbita con la penultima missione dello Shuttle, l'STS-134, ed agganciato alla ISS dove sta raccogliendo raggi cosmici con continuità dal 19 maggio 2011. Dopo 10 anni di raccolta dati e oltre 175 miliardi di segnali registrati, le operazioni dello strumento sono state recentemente estese almeno fino al 2028, grazie all’intervento di riparazione cui ha contribuito Luca Parmitano, a inizio 2020.

 L’Agenzia Spaziale Italiana e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) sostengono questo esperimento dal 1995, nell'ambito di una collaborazione internazionale che comprende istituti di ricerca e università in America, Europa e Asia. Circa 150 miliardi di raggi cosmici sono stati identificati da AMS-02 nei primi 8 anni di presa dati, e nuovi dati sono continuamente raccolti secondo dopo secondo per poter rispondere a quesiti fondamentali della fisica moderna. I risultati scientifici di AMS stanno rivelando un bagaglio di informazioni inattese ed innovative, mostrando i limiti della comprensione attuale dei meccanismi che stanno dietro l’origine, accelerazione e propagazione dei raggi cosmici

Letto: 99 volta/e Ultima modifica Sabato, 01 Maggio 2021 04:35

Ti è piaciuto questo articolo?

Seguici anche su Google News

Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58 | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Gli ultimi articoli di Marco Di Lorenzo (DILO)

Lascia un commento

I campi con l'asterisco (*) sono obbligatori. Il codice HTML non è abilitato.

Seguici!

Newsletter

Abilita il javascript per inviare questo modulo

Immagine del giorno

NEO news

NEO News

Ultimo aggiornamento: 7 Maggio 2021. Notizie e aggiornamenti sugli asteroidi che passano vicini a noi, sulla...

StatisticaMENTE

COVID-19 update

COVID-19 update

Periodico aggiornamento sulla curva di contagio in...

Perseverance odometry

Perseverance odometry

I progressi del quinto rover NASA su Marte (aggior...

Insight statistics

Insight statistics

[aggiornato al 4/5 - Sol 864] - Meteorol...

ISS height

ISS height

Aggiornamento del 4 Maggio [Last update: ...

HST orbit

HST orbit

Aggiornamento del 4 Maggio [Last update:...

Curiosity odometry

Curiosity odometry

Aggiornato il 19 Aprile [updated on 04/1...

OSIRIS REx operations

OSIRIS REx operations

Aggiornato il 8/4/21. Le manovre della sonda ...

[LIBRO] Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno

Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno di Elisabetta BonoraLa pubblicazione ripercorre le gesta della missione interplanetaria NASA / ESA / ASI Cassini–Huygens, che esplorò Saturno e le sue lune dal 2004 al 2017. Le principali fasi del progetto, del lungo viaggio durato sette anni e della missione ultradecennale sono raccontate con semplicità e passione allo scopo di divulgare e ricordare una delle imprese spaziali robotiche più affascinanti ideate dall’uomo. Le meravigliose foto scattate dalla sonda nel sistema di Saturno, elaborate e processate dall’autrice, sono parte centrale della narrazione. Immagini uniche che hanno reso popolare e familiare un angolo remoto del nostro Sistema Solare. 244 pagine.

Acquista