{"id":2162,"date":"2021-05-22T14:48:38","date_gmt":"2021-05-22T14:48:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.astri.inaf.it\/?p=2162"},"modified":"2025-05-22T05:41:34","modified_gmt":"2025-05-22T05:41:34","slug":"pevatroni-gamma","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.astri.inaf.it\/index.php\/pevatroni-gamma\/2021\/","title":{"rendered":"Alla ricerca del fotone pi\u00f9 energetico – Si spalanca la finestra gamma"},"content":{"rendered":"
\"Mappa

Mappa del piano della galassia sopra 100 TeV fatta da LHAASO. I cerchi indicano sorgenti note<\/em>.<\/p><\/div>\n

Per la prima volta il cielo gamma alle energie del PeV (1015<\/sup> eV) \u00e8 stato aperto alle osservazioni. L\u2019esperimento cinese Lhaaso (Large High Altitude Air Shower Observatory), dopo quasi un anno di osservazione del cielo, ha trovato 12 acceleratori cosmici nella nostra Galassia. Il fotone record<\/em> supera la soglia psicologica del PeV (petaelettronvolt = 1015<\/sup>\u00a0 eV, cio\u00e8 un biliardo di elettronvolt ~1000 erg), raggiungendo il valore di 1,4 PeV. I primi risultati pubblicati nei giorni scorsi sulla rivista Nature testimoniano in modo clamoroso le potenzialit\u00e0 di questa infrastruttura di ricerca.<\/p>\n

\u201cFinora si pensava che solo pochissimi oggetti celesti fossero in grado di emettere radiazione gamma a energie cos\u00ec estreme<\/em>.\u201d ci spiega Martina Cardillo dell\u2019INAF. \u201cLe sorgenti devono infatti essere in grado di accelerare particelle a energie di 1 PeV (da cui il nome Pevatroni) ovvero energie fino a 100 volte maggiori di quelle raggiungibili dai pi\u00f9 potenti acceleratori costruiti dall\u2019uomo. Lhaaso ha invece dimostrato che esse non sono affatto rare.\u201d<\/em><\/p>\n

L\u2019importanza di trovare questi acceleratori sta nel fatto che sappiamo che lo spettro dei raggi cosmici Galattici si estende almeno fino alle energie del PeV.\u00a0 L\u2019osservazione diretta di sorgenti dove sono presenti tali particelle pu\u00f2 quindi aiutare i ricercatori a individuare quali fenomeni astrofisici sono in grado di accelerare particelle in modo cos\u00ec efficiente. I candidati proposti finora sono i resti di supernova, le “pulsar wind nebulae<\/em>” e le giovani associazioni stellari. E infatti si trovano alcuni di questi oggetti nelle aree di incertezza posizionale delle sorgenti Lhaaso.<\/p>\n

L\u2019esperimento Lhaaso \u00e8 il pi\u00f9 importante esperimento per lo studio dei raggi cosmici galattici attualmente in funzione. Pu\u00f2 infatti studiare sia le particelle cariche (determinandone la distribuzione in energia, la composizione chimica e l\u2019anisotropia con una risoluzione senza precedenti) che i fotoni provenienti dalle pi\u00f9 disparate sorgenti galattiche ed extra-galattiche.<\/p>\n

\u201cLa rivelazione di una sorprendente emissione gamma all\u2019energia di 1,4 PeV dal Cygnus Cocoon non solo rende sperimentalmente accessibile l\u2019ultima finestra dello spettro elettromagnetico rimasta finora inesplorata, ma dimostra indiscutibilmente l\u2019esistenza dei PeVatroni.<\/em>\u201d commenta Giuseppe di Sciascio dell\u2019INFN e visiting professor della Chinese Academy of Sciences.<\/p>\n

Viene anche messo in crisi il paradigma corrente che vuole i resti di supernova responsabili della produzione e accelerazione della maggior parte dei raggi cosmici galattici. Infatti il Cygnus Cocoon \u00e8 una superbolla contenente stelle giovani e massicce (stelle di tipo OB2 di recente formazione), probabili sorgenti di raggi cosmici alternative ai resti di supernova.<\/p>\n

Queste sorgenti nell\u2019emisfero Nord sono un perfetto obiettivo per le osservazioni dei telescopi Cherenkov del progetto ASTRI che potranno approfondire lo studio di emissione e morfologia e migliorare l\u2019identificazione delle sorgenti PeV. Infatti sia il Mini-Array di ASTRI che il futuro CTA, attualmente in costruzione da parte di una collaborazione internazionale di cui INAF \u00e8 uno dei partner principali, avranno una migliore risoluzione angolare e permetteranno di distinguere con sicurezza l\u2019oggetto celeste responsabile delle emissioni PeV. \u00a0Le osservazioni dei prossimi anni consentiranno inoltre di individuare le diverse classi di sorgenti di raggi cosmici in funzione della loro energia.<\/p>\n

\u201cQuesti risultati sono inoltre molto importanti per la possibile rivelazione di neutrini astrofisici.<\/em>
\n Se sono coinvolti i protoni (meccanismi adronici) nella produzione di questi fotoni cos\u00ec energetici, infatti, almeno le tre sorgenti pi\u00f9 luminose potrebbero essere alla portata dei rivelatori di neutrini attualmente in funzione o progettati.<\/em>\u201d conclude Giuseppe di Sciascio.<\/p>\n

Articolo scientifico: Ultrahigh-energy photons up to 1.4 petaelectronvolts from 12 \u03b3-ray Galactic sources <\/em><\/a>Cao et al. 2021, Nature<\/p>\n

LHAASO<\/a> (PI Zhen Cao) \u00e8 uno strumento complesso: a 4410 m di altitudine uno degli strumenti a quota pi\u00f9 elevata: la minor quantit\u00e0 di atmosfera permette di vedere \u201cun po\u2019 meglio\u201d il cielo, in particolare in alcune bande energetiche. La sua dimensione (superiore al km^2), la densit\u00e0 di rivelatori per la misura delle diverse componenti secondarie della radiazione cosmica e la sua sensibilit\u00e0, ne fanno l\u2019indiscusso protagonista per risolvere finalmente i principali problemi ancora aperti nella fisica dei raggi cosmici galattici a pi\u00f9 di un secolo dalla scoperta della radiazione.<\/p>\n

ASTRI<\/a> \u00e8 un esperimento per raggi gamma dell\u2019INAF in collaborazione con altri enti interazionali (P.I. G. Pareschi) che sta costruendo un Mini-Array di 9 telescopi a Tenerife (Canarie, Spagna \u2013 grazie all\u2019ospitalit\u00e0 dell\u2019Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC) per l\u2019osservazione del cielo nei raggi gamma da alcuni Tev fino ad alcune centinaia di TeV. I telescopi del Mini-Array sono simili a quelli che verranno costruiti per il sito sud del progetto CTA. Canali social: Facebook ASTRIgamma<\/a>; Instagram @astrigamma<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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