Raggi Gamma

Sin dall’inizio degli studi di astrofisica gli scienziati hanno cercato di comprendere da dove provenisse tutta quella quantità di raggi gamma registrata.

Un cospicuo numero di ricercatori dell’Università di Torino, Stanford e dell’INFN collaborano per cercare di far luce su questa misteriosa fonte di energia rilevata.

Grazie alle numerose ricerche condotte in questi anni gli scienziati hanno concluso che vi è un debole bagliore di raggi gamma che permea il cosmo.

Gli sforzi compiuti hanno permesso di compiere un piccolo ma significativo passo avanti nel comprendere l’origine di questa fonte di energia.

Cosa hanno rilevato gli scienziati a proposito dei raggi gamma cosmici?

I fisici hanno individuato una correlazione tra la luminosità di queste forme di energia radiante molto energetiche e quelle regioni dell’Universo ricche di materia oscura. lo hanno fatto sfruttando il fenomeno definito lente gravitazionale.

Il bagliore rilevato viene definito radiazione di fondo di raggi gamma non risolto. Le sorgenti produttrici di tale bagliore sono però deboli e molto lontane tanto da non permettere ai ricercatori di poterle identificare in modo distinto.

Nel 2013 gli scienziati ipotizzarono che le regioni dell’Universo da cui originano questi raggi gamma coincidano con quelle in cui si trova la massa dell’Universo distante.

Oggi questa ipotesi, a fronte dei risultati ottenuti, ha ottenuto piena conferma.

Si registrano continue fluttuazioni nella luminosità della radiazione gamma. Sembra che queste correlino con fluttuazioni della materia oscura e gli scienziati sostengono che questa possa rappresentare la chiave per comprendere l’origine dei raggi gamma.

Addirittura i ricercatori credono che la medesima materia oscura possa trasmettere un debole bagliore di radiazione gamma. Materia oscura che ancora ad oggi si sa solo che esiste ma non cosa la componga realmente.

Gli strumenti utilizzati per rilevare i raggi gamma nell’Universo

Lo studio condotto in modo congiunto dai tre diversi gruppi di ricerca è stato pubblicato sul Physical Review Letters ed è ad accesso libero.

Il risultato venuto fuori è frutto dell’interpretazione e dell’elaborazione dei dati raccolti in un anno dal Dark Energy Survey (DES). È stata anche fondamentale la mole di dati raccolti in nove anni dal telescopio spaziale Fermi Large Area Telescope.

Il DES è una campagna osservativa quinquennale eseguita studiando la banda elettromagnetica per comprendere le dinamiche di espansione dell’Universo e la sua crescita. L’indagine utilizza il Victor M. Blanco Telescope il quale acquisisce immagini ottiche del cielo sfruttando il fenomeno della lente gravitazionale.

Il Fermi Large Area Telescope invece osserva i raggi gamma cosmici mentre orbita attorno alla Terra.

Il prof. Nicolao Fornengo del Dipartimento di Fisica dell’UniTO a proposito dei risultati ottenuti si è espresso nei seguenti termini.

«Il segnale che abbiamo osservato ha in larga parte le caratteristiche attese nel caso in cui la radiazione gamma sia emessa da sorgenti astrofisiche note come blazar – galassie attive con un buco nero supermassiccio al loro centro».

Però la correlazione misurata dagli scienziati non corrisponde a quelle che sono le aspettative teoriche nel caso in cui la radiazione proviene solo dai blazars.

E a questo proposito lo stesso Prof. Fornengo ha affermato:

«Questo lascia spazio alla possibilità che una parte del segnale sia originato proprio dalla materia oscura stessa e ne ha appunto le giuste caratteristiche. Il risultato potrebbe quindi fornire una soluzione al problema della materia oscura, dimostrando che essa è formata da un nuovo tipo di particelle, capaci di produrre radiazione attraverso un processo chiamato annichilazione, fornendo anche indicazioni sulla sua massa e sulle sue interazioni».