Quanto possiamo veramente conoscere sull'universo oltre la nostra galassia? Con il telescopio Hubble è possibile vedere oggetti nello spazio lontani 13.000.000.000 di anni luce. Ma questo non risponde a tutte le nostre domande, domande come, "Di che cosa è fatto l'universo?" "Quali sono gli elementi più diffusi?" "Lo spazio contiene forme di materia non conosciute?" "Potrebbero esistere delle stelle o galassie di antimateria?" Alcune di queste domande non trovano risposta solo nelle immagini visive, ma se avessimo dei messaggeri che ci portano dati fisici dalle parti remote del cosmo, al di là della portata degli esploratori o dei satelliti? In un certo senso esistono e si chiamano raggi cosmici. I raggi cosmici furono scoperti nel 1912 da Victor Hess, quando volle esaminare le variazioni nei livelli di radiazione nell'atmosfera, che si era sempre ritenuto emanassero dalla crosta terrestre. Eseguendo delle misurazioni a bordo di una mongolfiera durante un'eclissi, Hess dimostrò sia che la radiazione aumentava a altitudini più elevate, sia che essa non proveniva dal sole. La sbalorditiva conclusione fu che non proveniva da nessun luogo entro l'atmosfera terrestre, ma dallo spazio. Il nostro universo è composto da molti oggetti astronomici. Miliardi di stelle di tutte le dimensioni, buchi neri, nuclei galattici attivi, asteroidi, pianeti e così via. Durante perturbazioni violente, come una stella che esplode in una supernova, miliardi di particelle si sprigionano nello spazio. Anche se vengono chiamati raggi, i raggi cosmici sono formati da particelle di altissima energia, invece che dai fotoni che compongono i raggi di luce. Mentre la luce sprigionata da un'esplosione viaggia in linea retta alla velocità costante che conosciamo, le particelle sono intrappolate in straordinari anelli dalle onde d'urto magnetiche generate dall'esplosione. Il movimento attraverso queste linee di campo magnetico le accelera quasi fino alla velocità della luce prima che vengano sprigionate. Ci sono molti raggi cosmici nello spazio e alcune di queste particelle hanno viaggiato miliardi di anni prima di raggiungere la Terra. Quando entrano nell'atmosfera, collidono con le molecole già presenti, generando raggi cosmici secondari, particelle più leggere, con meno energia di quelle originarie. La maggior parte di queste è assorbita nell'atmosfera, ma alcune riescono ad arrivare al suolo, passando anche attraverso i nostri corpi. A livello del mare, questa radiazione è piuttosto bassa. Chi trascorre molto tempo ad altitudini elevate, come il personale di volo, ne è maggiormente esposto. Ciò che rende i raggi cosmici utili messaggeri è che portano le tracce delle loro origini. Studiando la frequenza con cui le diverse particelle si presentano, gli scienziati possono determinare la quantità relativa degli elementi quali l'idrogeno e l'elio nell'universo. I raggi cosmici possono fornirci informazioni ancor più affascinanti sulla struttura stessa dell'universo. Un esperimento di nome A.M.S. (Spettometro Magnetico Alfa) è stato installato di recente a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, contenente diversi rivelatori che possono misurare separatamente velocità, traiettoria, radiazione, massa ed energia della particella di un raggio e anche se la particella è di materia o di antimateria. Normalmente queste due non sono distinguibili, ma grazie alle loro cariche opposte si possono individuare usando un magnete. Lo Spettometro Magnetico Alfa attualmente rileva 50 milioni di particelle al giorno mandando in tempo reale informazioni su ogni particella dalla stazione spaziale alla sala di controllo dell'A.M.S. al CERN. Nei prossimi mesi e anni, si prevede di raccogliere informazioni utili e straordinarie sull'antimateria, la possibile esistenza della materia oscura e persino sui possibili modi per attenuare gli effetti della radiazione cosmica nei viaggi spaziali. Mentre aspettiamo le nuove scoperte, guardate il cielo in una notte limpida e potrete vedere la Stazione Spaziale Internazionale, dove lo Spettometro Magnetico Alfa riceve i minuscoli messaggeri che trasmettono segreti cosmici.