Presto potrebbe essere risolto un grande mistero cosmico riguardante l'antimateria
Finora, le nostre conoscenze in merito all'antimateria sono davvero scarse: la NASA sta per lanciare un nuovo esperimento scientifico che potrebbe fare la differenza.
Di tanto in tanto, minuscole particelle di antimateria colpiscono la Terra: da dove provengono e quante ce ne sono davvero nello spazio? Queste sono domande a cui gli scienziati non sono mai riusciti a dare una risposta soddisfacente. C’è davvero ancora tantissimo da scoprire su queste misteriose particelle di carica opposta a quelle che compongono la materia ordinaria, ma non possediamo gli strumenti adatti per saperne di più. O almeno non li possedevamo finora: la NASA sta per lanciare un nuovo esperimento che potrebbe finalmente fare luce su questo mistero cosmico.
La missione HELIX: a cosa serve
La missione HELIX (High-Energy Light Isotope eXperiment, ovvero esperimento sugli isotopi leggeri ad alta energia) verrà lanciata il 15 maggio dalla NASA, con il suo primo viaggio inaugurale. Si tratta infatti di un pallone aerostatico che non raggiungerà certo lo spazio, bensì resterà sospeso nella stratosfera terrestre per circa una settimana. Il pallone, in partenza dalla città di Kiruna in Svezia, atterrerà da qualche parte nel nord del Canada, dopo aver compiuto il suo lavoro. In che cosa consiste? È qualcosa di davvero sorprendente.
L’obiettivo infatti è quello di raccogliere i raggi cosmici che colpiscono il nostro pianeta dalle profondità dello spazio interstellare (o forse addirittura intergalattico). Tra queste particelle ci sono anche molecole di antimateria, la cui fonte è ancora oggi sconosciuta. Gli scienziati ritengono che i raggi cosmici siano provenienti dalle onde d’urto derivanti da esplosioni di supernove, o dalla collisione di nuclei atomici leggeri con il gas interstellare. I positroni (ovvero l’antimateria dell’elettrone) sono ben più di quelli che potrebbero essere spiegati dai fenomeni conosciuti.
È possibile che sia presente, all’interno di una galassia, una regione magnetizzata che influenza i percorsi dei raggi cosmici. Tuttavia, questo non spiegherebbe la quantità di antimateria osservata. Deve esserci un’ulteriore fonte nascosta e gli scienziati vorrebbero finalmente scoprirla. Per farlo, si potrebbe stimare il tempo necessario ai raggi cosmici per viaggiare all’interno della nostra galassia e raggiungere la Terra. E i rilevatori presenti negli strumenti della missione HELIX serviranno proprio a questo scopo.
Come funziona il pallone HELIX
Secondo gli attuali modelli di propagazione dei raggi cosmici, tutto ha inizio quando atomi con nuclei più pesanti, come il carbonio, si scontrano con un protone o un nucleo di elio. Tali reazioni possono scheggiare parte del nucleo, producendo elementi più leggeri come il berillio. Il mix di isotopi di berillio che raggiunge la Terra può essere facilmente rilevato dalla sonda di HELIX. Uno degli isotopi di questo elemento è radioattivo, e gli scienziati possono utilizzarlo come “orologio cosmico” per individuare il tempo trascorso dalla sua produzione al rilevamento sulla Terra.
Naturalmente, le difficoltà sono tantissime: “Le misurazioni diventano sempre più difficili man mano che si passa ad energie più elevate” – ha spiegato Nahee Park, astrofisico della Queen’s University in Ontario e membro del team HELIX. Per rilevarle sarebbe necessario utilizzare un magnete superconduttore, che fa uso di elio liquido. I rifornimenti di questo “carburante” sono difficili nelle missioni spaziali, per questo motivo è stato indispensabile optare per voli in pallone aerostatico di breve durata.