l'Astrofilo giugno 2012

COSMOLOGIA ASTROFILO l’ Secondo il cosiddetto “modello fireball”, l’accelerazione dei raggi cosmici all’interno dei GRB dovrebbe essere accompagnata dalla produzione di neutrini, a seguito del decadimento di pioni carichi, creati dall’in- terazione fra protoni ad alta energia e fo- toni gamma. (Il pione è il mesone Pi , una particella subatomica instabile, formata da un quark e da un antiquark.) Stabilito il nesso fra GRB, raggi cosmici e neutrini, e considerando che questi ultimi (essendo privi di carica elettrica e avendo massa infinitesima) interagiscono pochis- simo con la materia, sarebbe lecito atten- dersi che un flusso di neutrini accompagni o, meglio, segua ogni GRB. Fino a pochi anni fa non c’era modo di verificare questa circostanza, perché il limite strumentale dei rivelatori era nel migliore dei casi equi- valente al flusso che gli strumenti avreb- bero dovuto rilevare. Poi, nel 2005, inizia a diventare parzialmente operativo il più grande osservatorio neutrinico del mondo, IceCube, un rivelatore di 1 km 3 , realizzato nei profondi ghiacci dell’Antartide, presso la Amundsen-Scott South Pole Station. IceCube, ultimato nel dicembre 2010, è co- stituito essenzialmente di 5160 sensori ot- tici di forma sferica con fotomoltiplicatori (chiamati Digital Optical Modules), calati a profondità comprese fra 1450 e 2450 metri, in file di 60 unità all’interno di 86 tunnel scavati verticalmente nel ghiaccio. Il com- pito dei sensori è quello di rilevare una de- Q uesto sche- ma eviden- zia come per eliminare il “ru- more” portato dai raggi cosmici si possa utilizzare la Terra come una sorta di filtro. Riuscire a mettere in relazione un flusso di neutrini provenienti dal cielo boreale (flusso che si ma- nifesta con la produzione di muoni che produ- cono luce Cheren- kov) consente di mettere in rela- zione il loro ar- rivo con la comparsa dei gamma ray bursts e quindi di tro- vare un nesso fra i due fenomeni. Oltre due anni di ricerca sembrano ora indicare che quel nesso non esiste e che quindi il “model- lo fireball” che descrive i GRB è da rivedere.