Science: I raggi cosmici hanno origini extra-galattiche

raggi cosmici Pierre Auger ObservatoryI raggi cosmici che colpiscono la terra giungono da molto, molto lontano. Secondo uno studio, pubblicato su “Science”, queste particelle ad altissima energia hanno origine in altre galassie che si trovano ben oltre la Via Lattea.

La scoperta arriva dai ricercatori della collaborazione internazionale Pierre Auger, alla quale per l’Italia partecipano Inaf, Istituto nazionale di fisica nucleare e alcune università, e si basa su dati raccolti in oltre un decennio di osservazioni.

I raggi cosmici sono nuclei atomici che arrivano dallo spazio e che possono raggiungere le energie più alte osservate in natura, ben oltre quelle originate dagli acceleratori di particelle artificiali. La loro esistenza è nota da oltre 50 anni, ma la loro origine resta un mistero.

L’Osservatorio Pierre Auger, in Argentina, costituito da diversi rivelatori di particelle e telescopi connessi fra loro, è stato costruito proprio per indagare su queste particelle. I dati raccolti in questo studio coprono un lungo arco temporale: dal gennaio 2004 all’agosto 2016.

I raggi cosmici hanno origini extra-galattiche (fonte: Pierre Auger Observatory)
I raggi cosmici hanno origini extra-galattiche (fonte: Pierre Auger Observatory)

Durante questo periodo, gli oltre 400 ricercatori provenienti da 18 Paesi che costituiscono la collaborazione, hanno rilevato migliaia di raggi cosmici ad altissima energia e hanno scoperto che queste particelle non arrivano in maniera uniforme da tutte le direzioni del cielo: la loro frequenza di arrivo è di circa il 6% maggiore da un lato del cielo, con un picco che si trova a circa 120 gradi rispetto al centro della nostra galassia, dove si riteneva potessero provenire.

Quindi “questo studio conferma che gran parte dei raggi cosmici non proviene dalla Via Lattea”, spiega Gregory Snow, dell’Università di Nebraska-Lincoln, che ha partecipato alla ricerca. “Comprendendo le loro origini – ha aggiunto – speriamo di capire meglio l’origine dell’Universo, il Big Bang, e come si formano le galassie e i buchi neri. Queste sono alcune delle questioni più importanti dell’astrofisica”.

Anche il Sole emette particelle che possono raggiungere la Terra, ma sono a basso contenuto energetico, mentre quelle rilevate dall’Osservatorio Auger “sono così energiche che devono provenire da fenomeni astrofisici molto violenti”, osserva ancora Snow. “Alcune galassie – conclude – hanno al centro un buco nero esplosivo e massiccio e secondo alcune teorie questi oggetti cosmici accelerano i flussi di particelle ad altissima energia che raggiungono la Terra”.