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CARPET

Un curioso mostro a GMT

CARPET è un tipo di rivelatore (telescopio) di raggi cosmici a tubi Geiger. Questo rilevatore è stato progettato nel 2006 e sviluppato dal Lebedev Physical Institute (LPI) di Mosca - Russia, all'interno di una cooperazione scientifica internazionale tra LPI, il CRAAM (Centro di Radio Astronomia e Astrofísica Mackenzie), San Paolo - Brasile e CASLEO in Argentina. Sono stati costruiti diversi rivelatori di questo tipo e installati in remote parti del mondo: alla Città per la scienza e la tecnologia King Abdulaziz (KACST), Riyadh - Arabia Saudita; al Complesso Astronomico El Leoncito (CASLEO), San Juan - Argentina; alla L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan; e naturalmente all'istituto LPI di Mosca.

CARPET è stato progettato per colmare il divario tra i monitor di neutroni e i telescopi a muoni. A confronto con altri tipi di rilevatori di raggi cosmici, il rilevatore CARPET è sensibile alle componenti secondarie di bassa energia prodotte dal flusso di raggi cosmici primari (galattici o solari) che impattano nell'atmosfera. Uno degli obiettivi scientifici di questo strumento è lo studio del rapporto tra i processi atmosferici e ambientali (come tempeste di polvere e temporali) e altre particelle nel flusso dei raggi cosmici secondari.


La cellula di base di CARPET

Il rivelatore utilizza i GMT russi SBM19 (STS6), (gli stessi che utilizziamo in alcuni rivelatori come l'AMD6 1 2) ed è composto a blocchi di 10 GMT impilati 5 a 5, fino a un totale di 24 blocchi ovvero 240 GMT! Il telescopio registra il numero di eventi in tre canali indipendenti, lo strato superiore, quello inferiore e il numero totale di particelle che attraversano simultaneamente i due piani, superiore e inferiore (metodo delle coincidenze). I canali "Su" e "Giù" sono sensibili agli elettroni e positroni con energie superiori a 200 keV, protoni superiori a 5 MeV, muoni superiori a 1,5 MeV e fotoni con energie superiori a 20 keV. Il canale in coincidenza (telescopio) registra segnali da elettroni con energie superiori a 5 MeV, protoni con energie maggiori di 30 MeV e muoni con energie maggiore di 20 MeV. Essendo in configurazione classica di coincidenza, i muoni possono essere considerati come il principale contributo di questo canale.

Al centro (KACST) di Riyadh dal 2017 è installato un rivelatore CARPET a 12 blocchi, i suoi risultati sono comparabili a quelli di uno scintillatore di 1m2 di superficie, il confronto è stato fatto con altri due strumenti presenti nello stesso centro di ricerca: un rivelatore a scintillazione e un rivelatore a camera multifilare, entrambe di dimensioni intorno al metro quadro.


Il rivelatore CARPET di KACST

 

La soglia di sensibilità a basse energie è utile per studiare alcuni fenomeni geofisici come "l'effetto diurno", una fluttuazione periodica dell'intensità dei raggi cosmici che dipende dalle interazioni di natura elettromagnetica tra il plasma solare e la magnetosfera terrestre.


L'effetto diurno visto dai tre canali del rivelatore installato in Arabia Saudita.

Reference:

R. R. S. De Mendonça et al. Analysis of atmospheric pressure and temperature effects
on cosmic ray measurements - JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH: SPACE PHYSICS, VOL. 118, 1403–1409

A. Maghrabi, Cosmic ray observations by CARPET detector installed in central Saudi
Arabia-preliminary results, Journal of Atmospheric and Solar–Terrestrial Physics 200 (2020) 105194

 


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Raggi cosmici e Fulmini

Conferenza di Marco Arcani, a cura del Gruppo Astronomico Tradatese

Quando un divulgatore o uno scienziato deve descrivere i raggi cosmici, non ha molto spazio per interpretazioni, essi sono formati da particelle subatomiche accelerate quasi alla velocità della luce che provengono dal cosmo e piombano come proiettili in atmosfera. Eppure basta cambiare punto di vista per scoprire molte analogie con un fenomeno molto più familiare quali sono i fulmini. Particelle elettricamente cariche che si spostano in un mezzo, questa è la descrizione della corrente elettrica che vale tanto per i fulmini, quanto per i raggi cosmici. Le particelle cosmiche sono infatti per il 99% nuclei di atomi privati dei loro elettroni, ovvero ioni positivi che fluiscono nello spazio. Questi due fenomeni sono intrecciati sia dal punto di vista fisico, sia dal punto di vista della ricerca scientifica. Entrambi hanno a che fare col plasma, uno stato della materia a cui non siamo molto abituati, ma che in realtà è lo stato in cui si trova quasi il 99,9% della materia che compone l’universo. Allo stesso tempo tutti i fenomeni elettrici in atmosfera condividono coi raggi cosmici uno dei misteri più grandi che è la loro formazione. I progressi tecnologici stanno facendo scoprire nuovi aspetti, ma la loro origine e formazione rimane ancora lontano dalla nostra comprensione. L’essere umano è una macchina bioelettrica che conserva un retaggio di potenti scariche elettriche in un’atmosfera terrestre primitiva. Le scintille elettriche sono e sono state sicuramente un ingrediente per la formazione della vita, forse insieme a intense piogge di raggi cosmici su una Terra primordiale, ma questo è il mistero più grande della Natura e il suo segreto potrebbe essere ben custodito da Raggi Cosmici e Fulmini.

Rinviata a lunedì 3 maggio a causa di problemi tecnici sempre sul canale Youtube del GAT: nuovo indirizzo della diretta:https://youtu.be/fWhbTVfMwT0

26.04.2021 ore 21 sul canale Youtube del GAT:



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News dal Mondo


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



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