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Particelle più veloci della luce, le studieremo con il CTA

L'Italia e l'Europa partecipano alla realizzazione del Cherenkov Telescope Array, un sistema internazionale di osservazione dei raggi cosmici sulla Terra. Insieme ad altri sistemi già in funzione, potrà fornirci nuove e preziosi informazioni sulla Galassia e sull'origine delle radiazioni elettromagnetiche.

Quasi tutti lo sappiamo almeno per sentito dire: niente e nessuno, Superman escluso, può andare più veloce della luce. Solo alcuni, invece, sanno che questo è vero solo nel vuoto cosmico; quando la luce attraversa un mezzo, come l'aria o l'acqua, i fotoni ne vengono rallentati. Alcune particelle invece non rallentano (o rallentano di meno), e in tal caso quelle particelle diventano il Superman della situazione perché vanno più veloce della luce, seppure di pochissimo.

Individuare e studiare queste particelle non è semplice, ma si sta sviluppando un strumento relativamente economico per farlo: si tratta del Cherenkov Telescope Array (CTA), una struttura che costerà 300 milioni di dollari e che vede la partecipazione di ben 19 paesi, tra cui anche l'Italia; il quartier generale del progetto avrà sede a Bologna, e l'hardware è stato sviluppato in buona parte nel nostro paese.

Il CTA servirà a osservare i raggi cosmici ad altissima energia, flussi di particelle che si muovono nello spazio a velocità appena inferiori a c (lettera che indica appunto la velocità della luce). Quando questi raggi raggiungono l'atmosfera terrestre generano una radiazione elettromagnetica chiamata effetto ÄŒerenkov.

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Raggi cosmici entrano nell'atmosfera terrestre

Ma perché studiare i raggi cosmici? Una risposta ci arriva dalla NASA, che ci spiega come lo studio dei raggi cosmici sia importante per comprendere la natura e la composizione della nostra galassia. Una comprensione che è condizione necessaria per arrivare a viaggi oltre il nostro sistema solare. "I raggi cosmici sono uno dei pochi strumenti con cui gli scienziati possono rilevare materia (dai fotoni fino agli elementi più pesanti, gli attinoidi) fuori dal nostro sistema solare".  

"Il CTA sarà composto da 118 piatti, 19 nell'emisfero nord e 99 in quello meridionale", spiega Ethan Siegel su Forbes, "quelli a nord saranno dedicati a energie più basse e fonti esterne alla galassia, mentre quelli a sud studieranno tutto lo spettro energetico e fonti interne alla galassia". Gran parte del sistema sarà posizionata nel deserto di Atacama, in Cile.

"Il CTA", si legge sul sito del progetto, "fa parte della roadmap 2008 dello European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI). È uno dei Magnifici Sette della Strategia Europea per la fisica delle astroparticelle pubblicata da ASPERA, ed è in alto nel piano strategico per l'astronomia europea di ASTRONET. Inoltre CTA è un progetto raccomandato per il prossimo decennio dall'Accademia Nazionale delle scienze degli Stati Uniti".

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CTA, rappresentazione

Siegel sottolinea come il CTA si metterà nella condizione di studiare i raggi cosmici spendendo relativamente poco. In confronto, infatti, il telescopio per raggi gamma Fermi è costato quasi 700 milioni di dollari, più del doppio rispetto al CTA. Quest'ultimo permetterà di individuare le particelle generate dallo scontro tra raggi cosmici e atmosfera terrestre. "Tutto perché capiamo la fisica delle particelle che si muovono più veloce della luce attraverso l'atmosfera".