Per verificare il buon funzionamento dei rivelatori di raggi cosmici, un esperimento sempre valido è quello di portarli ad alta quota e verificare l'andamento in funzione dell'altitudine. Tuttavia il rivelatore in questione è stato progettato per uno scopo preciso che è quello di verificare la formazione di eventuali sciami di particelle (gamma) sotto spessori di materia e presumibilmente anche sotto la superficie dell'acqua.

Il passo del Furka location per James Bond.
Furka pass
Il passo del Furka è una rinomata località della svizzera tedesca, location del film "Goldfinger" della serie James Bond 007 interpretato da Sean Connery (1964). Il passo si trova in una stupenda cornice alpina collegato col passo del Grimsel e del San Gottardo. La sua quota è di circa 2400 metri e poco più in basso c'è un altro pezzo di storia che è l'Hotel Belvedere. Di fronte all'hotel si trova il ghiacciaio del Rodano (Rhone in svizzero), il secondo per estensione durante l'ultima era glaciale, dopo l'Aletch, ora invece diventato uno dei minori. Il ghiacciaio del Rodano alimenta l'omonimo fiume e il fronte del ghiacciaio è caratterizzato da una grotta artificiale, l'Ice Grotto che dà la possibilità di immergersi letteralmente sotto alla superficie del ghiacciaio.
L'idea di base era di utilizzare il ghiaccio al posto dell'acqua come test per lo strumento, dato che il ghiaccio ha una densità di poco inferiore a quella dell'acqua. Le simulazioni matematiche suggerivano che fino a un metro di spessore di acqua (o ghiaccio), il rivelatore avrebbe potuto rivelare eventuali sciami di particelle gamma, per interazione tra i raggi cosmici e l'acqua stessa. La sorpresa è che lo spessore di ghiaccio sovrastante la grotta è in media superiore a una decina di metri, questo ha vanificato tale possibilità di misura, mentre è stato possibile misurare e con estrema chiarezza l'attenuazione dei muoni.

Il fronte del ghiacciaio del Rodano.
Un primo test sulle variazioni dei muoni rispetto all'altitudine è stato eseguito durante il trasferimento dal passo del Grimsel (2100 m) scendendo a Gletsch (1750 m) e risalendo al passo del Furka (2400 m). Il profilo della media mobile del rate di muoni misurato procede di pari passo al profilo di altitudine misurato dal data logger GPS.
Anche il rate dei segnali gamma assume un andamento in aumento con l'aumentare dell'altitudine. Questo è abbastanza normale se si considera che la radiazione cosmica aumenta con più si sale di quota. In realtà questi dati fanno parte di quello che si può considerare il rumore di fondo del rivelatore e saranno utili da confrontare quando il rivelatore sarà immerso sott'acqua.
Misure di raggi cosmici a confronto con l'altitudine.
In alto a sinistra il profilo di quota (l'altitudine varia da 2100 a 1700 e poi a 2400 metri), a destra il percorso effettuato; sotto a sinistra in blu i muoni e a destra in rosso i segnali dagli sciami di raggi gamma.
Misure nel Ice Grotto
Un secondo test - quello più interessante - è stato eseguito a partire dal parcheggio attinente all'entrata del "Ice Grotto" (rivelatore in spalla) fino alla parte più interna della grotta dove è rimasto in funzione per circa mezz'ora per poi tornare a cielo aperto, sempre in funzione.
Misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Lo spessore di ghiaccio sovrastante varia da 10 fino a 20 metri.
Il risultato come preannunciato è sbalorditivo, l'intensità dei raggi gamma come previsto è assente, mentre l'attenuazione dei muoni (di bassa energia) è evidente; all'interno del grotto i muoni calano vistosamente, il rapporto di attenuazione è del 47% rispetto all'esterno, quindi il calo è quasi del -53%.
Misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Lo spessore di ghiaccio sovrastante varia da 10 fino a 20 metri.
Vista del ghiacciaio dal Klein Furkahorn e misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Videoclip
Ora non rimane altro che organizzare l'esperimento target di questo rivelatore, ovvero le misure a immersione sotto la superficie di qualche lago, ma ancora data e luogo sono da pianificare...
M.A.
Il Liceo “Patrizi” di Cariati torna nella stratosfera 18.10.2025
Dopo il successo delle precedenti missioni, gli studenti del liceo sono pronti a vivere una nuova avventura scientifica con il Progetto SEM (Stratospheric Experiment Mission), un’iniziativa che unisce ricerca, formazione e passione per la scienza.
L’obiettivo di questa nuova missione è ambizioso e affascinante: studiare le radiazioni cosmiche e i loro effetti sull’uomo e sulla vita biologica. Gli studenti analizzeranno come i raggi cosmici interagiscono con batteri, cellule umane e DNA, contribuendo a comprendere meglio i rischi e le potenzialità dell’esposizione alle radiazioni in ambienti estremi.
Il progetto nasce grazie alla collaborazione con università, enti di ricerca e laboratori scientifici di livello nazionale, che affiancano i giovani scienziati in tutte le fasi: dalla progettazione del payload fino all’analisi dei dati raccolti in quota.
Il lancio del pallone stratosferico è previsto per il 20 ottobre dallo stadio comunale di Paola (CS), e sarà possibile seguirlo anche in diretta. Un’esperienza che porta la scuola “oltre i confini del cielo”, dove scienza, tecnologia e sogni si incontrano per costruire il futuro.

Raggi cosmici e qubit 5.11.2025
Studi recenti mostrano che circa il 17 % degli errori correlati rilevati in un array di qubit è direttamente attribuibile ai raggi cosmici. Tramite setup sperimentali sono stati correlati eventi di rilassamento energetico (decoerenza quantistica) con rivelatori di particelle. Le radiazioni generano coppie elettrone-buco e altri disturbi nel substrato dei circuiti che distruggono la coerenza quantistica, ovvero gli stati dei qubit che rendono possibili i calcoli. Le strategie convenzionali di schermatura — per esempio piombo — sono efficaci solo per la radiazione terrestre, ma molto difficili da applicare per i raggi cosmici che penetrano facilmente. Per contrastare il problema servono soluzioni ingegneristiche innovative come soluzioni hardware dedicate (ingegnerizzazione del gap superconduttore, intrappolamento dei fononi, materiali e layering specifici) e nuovi algoritmi di correzione degli errori...

Fonte: electropages
Cometa interstellare 3I/ATLAS: indizi di trasformazione da raggi cosmici galattici 4.11.2025
La cometa interstellare 3I/ATLAS mostra prove evidenti di essere stata alterata dai raggi cosmici galattici durante il suo viaggio nello spazio interstellare. Le osservazioni del James Webb Space Telescope e di SPHEREx rivelano rapporti insolitamente alti tra CO₂ e H₂O, molto superiori a quelli delle comete del Sistema Solare. Questo indica che la superficie della cometa è stata modificata da processi di irraggiamento che hanno trasformato il ghiaccio e i gas originari. I raggi cosmici avrebbero convertito parte del monossido di carbonio in anidride carbonica, creando una crosta compatta e arricchita di materiali organici. Sotto questa crosta, però, l’interno del nucleo potrebbe conservare ancora la composizione primordiale. 3I/ATLAS rappresenta quindi un laboratorio naturale per studiare l’evoluzione chimica della materia interstellare. I risultati mettono in discussione l’idea che gli oggetti interstellari siano “vergini”, mostrando invece come il tempo e l’ambiente galattico possano trasformarli profondamente...
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