I raggi cosmici ci aiutano a comprendere l'universo - Veronica Bindi

Per vedere l'intera lezione: http://ed.ted.com/lessons/how-cosmic-rays-help-us-understand-the-universe-veronica-bindi

Conosciamo solo il 4% di ciò che compone l'universo. Siamo in grado di conoscere cosa c'è oltre la nostra galassia ... e se esistono forme di materia sconosciute? Fortunatamente, esistono dei messaggeri celesti — i raggi cosmici — che ci portano informazioni da parti del cosmo che risultano essere fuori dalla nostra portata. Veronica Bindi spiega cosa sono i raggi cosmici e come trasmettono informazioni riguardo il nostro universo provenienti da molto lontano.

Lezione di Veronica Bindi, animazione di TED-Ed.

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.