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Origine dei raggi cosmici e materia oscura

Gli ultimi tre anni hanno visto uno sviluppo senza precedenti nel campo della fisica dei raggi cosmici, sia dal punto di vista osservativo che teorico. Le osservazioni condotte con i telescopi Cherenkov, MAGIC, VERITAS ed HESS, hanno condotto alla rivelazione di radiazione gamma di alta energia da resti di supernova, i candidati più plausibili ad essere sorgenti dei raggi cosmici di origine galattica. Da un punto di vista teorico, gli ultimi anni hanno visto lo sviluppo di una teoria non lineare della accelerazione di particelle in resti di supernova, ingrediente cruciale per comprendere l'origine dei raggi cosmici e per descrivere le osservazioni a multifrequenza da queste sorgenti.

Gli studi sull' origine dei raggi cosmici hanno una lunga tradizione in Italia e la comunità italiana continua oggi ad avere un ruolo estremamente importante ed attivo come testimoniato non solo dal numero di scienziati a vario titolo implicati, ad esempio, nella ricerca di sorgenti con il satellite Fermi o nelle operazioni del PAO, ma anche dalla portata e dalla risonanza dei risultati da essi raggiunti. L’INAF sta inoltre contribuendo in modo determinante anche alla costruzione hardware del telescopio MAGIC-II.

Ci sono stati due sviluppi importanti negli ultimi tre anni sul piano teorico-fenomenologico: 1) la formalizzazione di una teoria non lineare della accelerazione di particelle ad onde d’urto, 2) la formulazione del modello del dip per la transizione da raggi cosmici galattici ad extragalattici. I prossimi anni saranno un periodo d’oro per la ricerca nel settore dei raggi cosmici visto che il telescopio Fermi, i telescopi Cherenkov e rivelatori da terra stanno già inondando il settore di dati preziosi. I gruppi italiani hanno fornito dei contributi fondamentali allo sviluppo del settore e continueranno l’investigazione dei molti aspetti ancora non chiari, dalla connessione fra fenomenologia di resti di supernova e raggi cosmici osservati a Terra all’estensione degli studi sull’interazione fra raggi cosmici e la regione attorno alla sorgente. In questo settore si segnalano esperimenti e utilizzazione di grandi strutture come KASCADE Grande, Pierre Auger Observatory, MAGIC e Jem-EUSO.

Microlensing e xallarap per scoprire mondi remoti

28/01/2021

La precisione fotometrica del telescopio spaziale “Nancy Grace Roman” consentirà di studiare numerose curve di luce generate dal fenomeno del microlensing alla ricerca di nane brune e pianeti a corto periodo usando il moto orbitale delle “stelle sorgenti” - il cosiddetto “effetto xallarap” – e anche di individuare pianeti più piccoli e lontani attorno alle “stelle lente”. Le previsioni su The Astronomical Journal

Tre viste uniche del Sistema solare

27/01/2021

Nel 2020, le tre sonde spaziali dedicate all'osservazione del Sole – Solar Orbiter di Esa e Nasa, Parker Solar Probe della Nasa e Stereo della Nasa – hanno catturato scorci unici dei pianeti del Sistema solare, regalandoci splendide immagini da diversi punti di vista, sfruttando il fatto che alcuni strumenti a bordo hanno visto diversi pianeti passare contemporaneamente attraverso i loro campi di vista

Terra chiama Osiris-Rex: a maggio l’addio a Bennu

27/01/2021

Dopo aver raccolto materiale dalla superficie dell’asteroide primitivo Bennu lo scorso ottobre, la sonda della Nasa Osiris-rex inizierà il viaggio di ritorno verso la Terra, per consegnare i campioni, il 10 maggio 2021. Un’attesa che permetterà non solo di risparmiare carburante ma anche di pianificare un ultimo sorvolo per salutare l’asteroide. Ne parliamo con uno degli scienziati della missione, Maurizio Pajola, ricercatore all’Inaf di Padova