Un passo verso la comprensione di un mistero secolare: da dove provengono i raggi cosmici della Via Lattea. 30.08.2021

Gli astronomi sono riusciti per la prima volta a quantificare i componenti principali dei raggi cosmici provenienti da resti di supernovae. L'originalità di questa ricerca è che la radiazione gamma è rappresentata da una combinazione lineare poveniente dai protoni (decadimento pi-0) e dagli elettroni (scattering Compton inverso). Gli astronomi conoscevano una relazione secondo cui l'intensità dei raggi gamma dai protoni è proporzionale alla densità del gas interstellare ottenuta dalle osservazioni di immagini a onde radio. D'altra parte, ci si aspetta che anche i raggi gamma degli elettroni siano proporzionali all'intensità dei raggi X degli elettroni. Pertanto hanno espresso l'intensità totale dei raggi gamma come la somma di due componenti, una dall'origine del protone e l'altra dall'origine dell'elettrone. Ciò ha portato a una comprensione unificata di tre osservabili indipendenti. Di conseguenza, è stato dimostrato che i raggi gamma dai protoni ed elettroni rappresentano rispettivamente il 70% e il 30% dei raggi gamma totali. Questa è la prima volta che le due origini sono state quantificate. I risultati dimostrano anche che i raggi gamma dei protoni sono dominati nelle regioni interstellari ricche di gas, mentre i raggi gamma degli elettroni sono potenziati nelle regioni povere di gas. Ciò conferma che i due meccanismi lavorano insieme e supportano le previsioni di precedenti studi teorici...

Fonte: Phys.org

 

Coltivazioni simulate sulla superficie di Marte 23.08.2021

Ipotetiche coltivazioni sulla superficie marziana sarebbero costantemente esposte a una dose di radiazioni 17 volte superiore rispetto alla Terra. Questa dose di radiazione marziana, simulata con fotoni dal cobalto-60, potrebbe avere un effetto negativo significativo. Le prove sono state attuate su due specie di colture, segale e crescione. Durante le prime 4 settimane dopo la germinazione, la produzione di biomassa è stata quasi dimezzata sia per il crescione che per la segale ed è stata osservata una colorazione visibile delle foglie per entrambe le colture. La germinazione invece non è stata significativamente influenzata dall'esposizione a lungo termine alle radiazioni ionizzanti. Un aumento temporaneo della dose di radiazioni, al fine di simulare eventi marziani SEP (solari), a diversi stadi di sviluppo delle giovani piante non ha influenzato significativamente il peso secco finale delle colture.

Fonte: frontiers

Trappole nel ghiaccio per catturare i neutrini cosmici 20.07.2021

Ricercatori stanno posizionando centinaia di antenne radio sulla superficie del ghiaccio e decine di metri sotto di essa, per catturare le sfuggenti particelle note come neutrini i quali sopraggiungono dal cosmo a energie elevatissime.

Si tratta dell'Osservatorio Radio per Neutrini in Groenlandia (RNO-G) guidato dall'Università di Chicago, dalla Libera Università di Bruxelles e dal centro di ricerca tedesco DESY.

I neutrini sono notoriamente riluttanti a interagire con la materia, il che consente a miliardi di loro di attraversarci ogni secondo senza alcun effetto. È necessario monitorare enormi volumi di materiale per catturare solo una manciata di neutrini che collidono con gli atomi. Un modo per farlo è sfruttare un segnale generato dall'impatto di un neutrino: un impulso di onde radio. Poiché le onde viaggiano fino a 1 chilometro all'interno del ghiaccio, una serie di antenne ampiamente distanziate vicino alla superficie può monitorare un volume di ghiaccio molto grande, a un costo inferiore, rispetto ad altre tecnologie presenti in osservatori come  IceCube al Polo Sud.

RNO-G è il primo sforzo internazionale per testare il principio di rivelazione dei neutrini tramite le onde radio. Una volta completata nel 2023, avrà 35 stazioni, ciascuna comprendente due dozzine di antenne che copriranno un'area totale di 40 chilometri quadrati.

Fonte: Science

Utilizzo peculiare delle sonde spaziali ESA 1.07.2021

Gli scienziati dell'ESA hanno utilizzato i dati dei software di manutenzione dei sistemi delle sonde Rosetta e Mars Express per fare chiarezza sui raggi cosmici nel sistema solare. I raggi cosmici ad alta energia causano la corruzione dei file nei computer, studiando i registri dei malfunzionamenti causati da particelle  che colpiscono i circuiti il team dell'ESA si è reso conto che, poiché le missioni nello spazio profondo viaggiano più lontano e più a lungo, questi registri possono svolgere il doppio compito di misurare la variazione dell'attività dei raggi cosmici in diverse parti del sistema solare nel tempo. Per lo studio, hanno esaminato i registri di manutenzione per la missione Mars Express dal 1 gennaio 2005 al 17 settembre 2020 e quelli della missione Rosetta dal 1 gennaio 2005 al 30 settembre 2016. Il set di dati inoltre consente agli scienziati di analizzare i raggi cosmici non solo nel tempo, ma anche nello spazio confrontando i conteggi dei cosmici tra le navicelle spaziali e le osservazioni sulla Terra in antartico, nonché a distanze variabili dal Sole. 

Le misurazioni hanno rivelato che il numero di raggi cosmici aumenta di circa il cinque percento per unità astronomica (150 milioni di km). I raggi cosmici su Marte si comportano in modo molto simile che sulla Terra e sono fortemente influenzati dal ciclo solare. Man mano che il Sole diventa più attivo e ospita più macchie solari, vediamo meno raggi cosmici, poiché la nostra stella ne devia di più. Tuttavia, questa anti-correlazione si vede circa 5,5 mesi più tardi - non è immediata - e la ragione di questo ritardo rimane un'intrigante questione aperta...

Fonte: ESA

Capire l'evoluzione dei raggi cosmici nel sistema solare 08.05.2021

Per tentare di individuare pianeti abitati da forme di vita in altri sistemi stellari, bisogna prima capire come i raggi cosmici si sono evoluti nel corso della storia del nostro sistema solare. La possibilità di un pianeta extrasolare abitabile viene indagata analizzando la composizione chimica delle atmosfere. I raggi cosmici però modificano la chimica atmosferica, quindi prevedere come questo avviene nel corso di miliardi di anni, permetterebbe di valutare l'impatto dei raggi cosmici nelle atmosfere e stabilire se e quanto ciò sia favorevole o meno a rendere un giovane pianeta adatto a ospitare la vita.

Fonte: EOS