Introduzione
Concluso l'esperimento "un anno di dati del rivelatore di raggi cosmici AMD6" collegato all'esperimento ADA, in questa pagina sono brevemente presentati i risultati.
AMD6, come AMD5 funziona con due GMT in coincidenza e ha un rate medio di particelle pari a 20 cpm.
Analisi globale
La statistica generale di un anno di dati è visibile nell'immagine seguente:
Il grafico di seguito raccoglie tutti i dati registrati (519006 minuti) da fine maggio 2015 fino ai primi giorni di giugno 2016, si possono notare subito due caratteristiche; una zona iniziale con flusso minore di particelle (da giugno ad agosto 2015) che potremmo definire "anomalia 1" e un picco centrato su maggio 2016 che chiameremo "anomalia 2".
Il prossimo grafico evidenzia invece l'andamento generale per l'anno 2015-2016 (da giugno a giugno), la retta di tendenza nel grafico indica che il flusso dei raggi cosmici nel periodo analizzato è in aumento e questo è facilmente spiegabile con la diminuita attività solare che come effetto permette a un maggiore numero di raggi cosmici di raggiungere la Terra.
Qui di seguito il confronto tra l'attività magnetica solare (potenziale eliocentrico) e il conteggio di AMD6, per comodità di analisi, i dati sono stati divisi nei 12 mesi relativi:
Anomalia 1
L'aumento nel flusso dei raggi cosmici a partire con l'inizio dei mesi più freddi, fa pensare all'effetto stagionale. Da giugno ad agosto 2015 il flusso è intorno ai 18 cpm, mentre a partire da settembre e fino a febbraio rimane intorno ai 20 cpm, da marzo il flusso riprende a diminuire e raggiunge di nuovo 18 cpm all'inizio di giugno 2016 (grafico qui sotto).
Per la spiegazione di questo fenomeno possiamo risalire all'articolo di Blackett sul Physical Review Letters del 1938 che riguarda gli effetti di temperatura e pressione in atmosfera, sul flusso dei muoni. Con l'alta temperatura l'atmosfera si espande più in alto, i muoni sono quindi prodotti ad altitudine maggiore, di conseguenza la loro probabilità di decadere prima di arrivare al suolo aumenta e perciò il flusso misurato è inferiore durante i mesi più caldi. Da notare che il 2015 è stato un anno particolarmente caldo.
Di seguito l'andamento per oltre 53 settimane (13 mesi circa), da fine maggio 2015 a giugno 2016:
Anomalia 2
Il picco relativo all'"anomalia 2" rappresentato di seguito è un evento in cui sono stati contati 57 eventi (candidati muoni) nell'arco di un minuto, questo equivale a quasi tre volte il conteggio medio e a 9 volte sigma sopra la media! Un evento di questo tipo è quello che ci aspetteremmo da particelle UHE che generano molti secondari in atmosfera. Particelle UHECR generati da oggetti celesti come le supernove invece lascerebbero segnali anche in altri rivelatori dell'array di ADA, ma sfortunatamente in nessun altro rivelatore si è verificato un conteggio così alto nello stesso periodo di tempo.
Conclusione
I dati ottenuti sono molto interessanti ed evidenziano ancora una volta che anche con piccoli strumenti didattici si possono ottenere grandi risultati, l'esperienza con l'AMD6 è conclusa, attualmente il detector è ancora in funzione ma verrà presto sostituito con un nuovo esperimento.
M.A.
Nasce il progetto Ascensio 3.06.2025
Ascensio è una missione nata per il lancio di palloni stratosferici a scopo scientifico. Il progetto nasce in seguito al successo del sistema ABACHOS di cui avevamo documentato un lancio nel 2019. Abachos è un sistema innovativo progettato per portare payload scientifici oltre i 30.000 metri di altitudine nella stratosfera. Una volta raggiunta l’altitudine programmata, l'aliante Abachos si separa dal pallone e rientra a terra in modo completamente controllato e guidato, atterrando esattamente nel punto prestabilito. Questo processo assicura il recupero immediato e sicuro di tutti i dati raccolti abbattendo drasticamente i costi e i rischi rispetto a missioni simili.
Errori correlati indotti dai raggi cosmici in array di qubit superconduttori 20.05.2025
Gli errori correlati possono compromettere le correzioni degli errori nei computer quantistici. Tali correzioni sono necessarie per la realizzazione di un calcolo quantistico fault-tolerant. Recenti esperimenti con qubit superconduttori indicano che questi possono derivare da burst di quasiparticelle (QP) indotti da muoni di raggi cosmici e raggi γ. Un approccio efficace di mitigazione consiste nel condurre l'esperimento in profondità nel sottosuolo. Tuttavia, tale approccio richiederebbe costi elevati. A terra, gli schermi al piombo possono essere utilizzati per ridurre efficacemente l'impatto dei raggi γ, ma non dei muoni dei raggi cosmici. Nello studio è stato dimostrato che i rivelatori di muoni possono operare all'interno dei refrigeratori, il che consente lo sviluppo di array di rivelazione di muoni per l'identificazione dell'occorrenza e della posizione dei burst QP indotti dai muoni. Questo può essere utilizzato per costruire circuiti QEC (quantum error correction) attorno all'errore correlato ed escludere una sezione del dispositivo o del chiplet dal protocollo QEC. Il metodo proposto, che monitora i salti di carica-parità simultanei nei multiqubit ha un'elevata sensibilità ai burst QP e potrebbe trovare applicazioni anche per la rilevazione di particelle dei raggi cosmici.
Fonte: Nature
Il libro AstroParticelle 26.09.2013 - Un viaggio scientifico tra i raggi cosmici raccontato attraverso la storia, le invenzioni i rivelatori e gli osservatori; senza trascurare gli effetti che essi producono coinvolgendo numerose discipline scientifiche tra cui astrofisica, geofisica e paleontologia. |
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