Luglio 13, 2024

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La nuova mappa sviluppata dagli scienziati cinesi della Via Lattea ribalta la situazione sulle teorie sulla radiazione cosmica

La nuova mappa sviluppata dagli scienziati cinesi della Via Lattea ribalta la situazione sulle teorie sulla radiazione cosmica

I risultati “forniranno nuove informazioni sui processi di propagazione e interazione e sull’origine dei raggi cosmici con la massima energia nella nostra galassia”, ha affermato Kazumasa Kawata, del Cosmic Ray Research Institute dell’Università di Tokyo a Kashiwa, in Giappone.

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Per la prima volta viene osservato un buco nero “massiccio” al centro della nostra galassia

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Da quando il fisico austriaco Viktor Hess scoprì i raggi cosmici nel 1912, gli scienziati hanno costruito rilevatori in… spazio E sulla Terra per cercare queste particelle misteriose e potenti provenienti dallo spazio, ha scritto Kawata sulla rivista Physics.

Il raggio cosmico con la più alta energia mai rilevato trasporta oltre un quintilione di elettronvolt – equivalente all’energia cinetica di una palla da baseball che si muove a 100 miglia orarie (160 km/h), o milioni di volte più energia delle particelle create nella particella più grande. Collider sulla Terra.

Oggi gli scienziati non hanno ancora una risposta chiara sulla reale fonte dei raggi cosmici. Poiché sono composti principalmente da protoni, la loro natura elettricamente carica fa sì che non si muovano in linea retta, ma vengano deviati dai campi magnetici dell’universo. Ciò significa che le informazioni di base sul loro luogo di nascita andranno perse quando arriveranno sulla Terra, ha scritto Kawata.

Tuttavia, se i raggi cosmici colpiscono le nubi di gas mentre escono, generano particelle di luce gamma elettricamente neutre che non sono influenzate dai campi magnetici. L’energia di queste particelle di luce è circa un decimo dell’energia delle particelle madri Raggi cosmici.

Pertanto, studiando il numero, la distribuzione e lo spettro energetico di questi raggi gamma, gli scienziati possono intravedere le origini della radiazione cosmica.

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A causa della sensibilità limitata dei rilevatori, le precedenti osservazioni della foschia di raggi gamma nella Via Lattea erano state effettuate con telescopi spaziali a energie inferiori a un trilione di elettronvolt.

Quando LHAASO è stato completato nel 2021, è diventato l’osservatorio più grande e sensibile al mondo per il rilevamento dei raggi gamma e dei raggi cosmici ad altissima energia. Un componente chiave di LHAASO è chiamato Kilometer Square Array, o KM2A, che comprende circa 5.200 rilevatori elettromagnetici di superficie e quasi 1.200 rilevatori di muoni sotterranei.

I ricercatori hanno prima rimosso dozzine di sorgenti di raggi gamma che sono appuntite – anziché diffuse – nella galassia. Hanno quindi effettuato una delle misurazioni più complete e precise della distribuzione dei bagliori gamma su un ampio intervallo di energia di 0,1-1 PeV e su una vasta area della galassia, compresi i livelli galattici interni ed esterni.

Con loro sorpresa, il numero di raggi gamma diffusi misurati da LHAASO è da due a tre volte superiore a quello previsto per le collisioni dei raggi cosmici con il gas interstellare.

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Diversamente dalle aspettative, anche lo spettro energetico dell’emissione gamma può essere espresso da un’unica legge di potenza senza alcuna discontinuità, contraddicendo la teoria popolare secondo cui i raggi cosmici ad altissima energia rimarrebbero intrappolati dai campi magnetici della galassia per lungo tempo. , ovunque tra 10.000 e 10 milioni di anni fa, prima che finalmente fuggissero dalla piscina.

“La discrepanza suggerisce che ulteriori fonti di raggi gamma siano nascoste nella nostra galassia, o che la densità dei raggi cosmici cambi a seconda della posizione nella nostra galassia”, ha detto Kawata, che ha lavorato a un progetto di collaborazione sino-giapponese chiamato Tibet AS-gamma. Esperienza da molti anni.

Kawata ha osservato che sarà importante che i principali rilevatori di raggi cosmici del mondo confermino reciprocamente i risultati delle osservazioni in futuro.

Ad esempio, una recente mappa della Via Lattea pubblicata dalla IceCube Collaboration guidata dagli Stati Uniti, che studia i neutrini cosmici migliaia di metri sotto il Polo Sud, ha fornito prove evidenti delle interazioni tra i raggi cosmici e il gas interstellare.

Mettendo insieme questi pezzi, gli scienziati dovrebbero essere in grado di acquisire maggiori conoscenze sulle misteriose origini della radiazione cosmica, ha affermato.