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Alla ricerca dei lampi di luce gamma

Glast, il nuovo satellite della Nasa, potrebbe fornire informazioni su eventi cosmici violenti: dal collasso delle stelle di neutroni ai buchi neri primordiali, passando per la materia oscura.

GLAST

Il 3 giugno alle 11.45, ora locale, da Cape Canaveral, in Florida, sarà lanciato Glast (Gamma-ray Large Area Space Telescope), un telescopio con una sensibilità senza precedenti costruito per l’osservazione di eventi cosmici violenti come i gamma-ray bursts, i lampi di luce gamma. Il telescopio della Nasa osserverà la morte di stelle massicce, sonderà il cielo di raggi gamma per oggetti sconosciuti, e potrà, forse, identificare la natura della misteriosa materia oscura che invade l’Universo.


La missione fornirà la prima osservazione dettagliata del cielo in una zona dello spettro di energia di raggi gamma per lo più ancora inesplorata: la più alta energia dalla radiazione. Glast ha infatti una sensibilità di gran lunga maggiore rispetto a quella dei sui predecessori: l’osservatorio Large Area Telescope (LAT) è sensibile ai raggi gamma con energie comprese tra 20 mega-electronvolts (MeV) and 300 giga-electrovolts (GeV), mentre l’intervallo tra i 10 to 100 GeV è quasi del tutto invisibile ai telescopi di terra ed era stato campionato solo in parte dall’Osservatorio Compton Gamma Ray. Il monitor di Glast (Glast Burst Monitor), inoltre, potrà rilevare fino a 200 lampi ogni anno, circa il doppio del tasso visibile al satellite Swift della Nasa, l’osservatorio di lampi di raggi gamma lanciato nel 2004, e vedere raggi gamma in uno spettro molto più ampio di energie.


“Le esperienze passate ci dicono che quando apriamo una nuova banda di energia per l’esplorazione dello spettro elettromagnetico, scopriamo sempre qualcosa di nuovo” ha dichiarato Steven Ritz, il responsabile scientifico di Glast, del Centro Goddard Space Flight della Nasa. In particolare, lo spettro intorno ai 100 Gev che Glast si prefigge di esplorare, darà la possibilità di esplorare regioni che forniscono informazioni importanti per identificare la material oscura, una sostanza invisibile, più pesante della materia ordinaria, che può essere rivelata solo per la sua influenza sulla material ordinaria.
Secondo una delle spiegazioni più diffuse la materia oscura potrebbe essere costituita di particelle elementari esotiche che  interagiscono raramente con la material ordinaria. Sebbene i fisici teorici abbiamo proposto uno zoo di particelle che interagiscono debolmente (WIMP) come possibili candidati costituenti la materia oscura, gli esperimenti con base a Terra sono ancora lontani dal confermare la loro esistenza.
Queste particelle dovrebbero inoltre annichilire nell’urto l’una con l’altra, rilasciando dei raggi gamma. Una volta che Glast avrà aperto i suoi occhi sul cielo, potrà osservare forse dei puntini bianchi dovuti ad ammassi di materia oscura sparsa nella galassia, e così dare una conferma dei dati sperimentali.
Tuttavia, non essendo nota la natura di questa materia oscura non è facile prevedere l’intensità dei segnali prodotti dalle particelle di WiMPs e capire come Glast possa distinguere lampi di luce provenienti da materia oscura da quelle di altre sorgenti, come per esempio da detriti di supernova.


Glast potrà comunque fornire informazioni su alcuni degli eventi più violenti dell’Universo, come il collasso di stelle massicce e di stelle di neutroni. C’è anche la possibilità che Glast possa osservare raggi gamma dall’esplosione di microscopici buchi neri. Secondo alcune teorie, dei piccoli buchi neri primordiali potrebbero essersi formati nell'eplosione violenta del big bang, e alcuni di questi potrebbero essere evaporati oggi in lampi di luce gamma attraverso un processo noto come radiazione di Hawking.


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