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"DAMPE_LAncio2"Ieri è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature (link) un importante risultato conseguito dall’esperimento spaziale DAMPE, a cui partecipano ricercatori del Dipartimento di Fisica "M. Merlin" dell’Università di Bari insieme a colleghi della Sezione di Bari dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. DAMPE (DArk Matter Particle Explorer) è un rivelatore di particelle e raggi gamma cosmici realizzato da una collaborazione internazionale di Università ed Enti di ricerca cinesi, svizzeri e italiani, tra cui l’Università di Bari con i ricercatori Piergiorgio Fusco e Francesco Loparco, e la sezione di Bari dell’INFN con i ricercatori Fabio Gargano e Mario Nicola Mazziotta. Dopo l’intensa attività di costruzione dello strumento e la verifica delle sue prestazioni effettuata al CERN di Ginevra, DAMPE è stato lanciato dal Deserto del Gobi in Cina il 17 dicembre 2015 e da allora orbita intorno alla Terra a una quota di circa 500 km, inviando ai ricercatori i dati delle sue osservazioni. L’elemento più innovativo dell’esperimento è il calorimetro: uno strumento tecnologicamente avanzato che ha uno spessore di circa 31 "lunghezze di radiazione", grazie al quale può misurare l’energia delle particelle con una risoluzione senza precedenti; altri elementi dell’apparato sono il tracciatore a Silicio-Tungsteno, in grado di ricostruire le traiettorie delle particelle, il sistema di scintillatori plastici per misurare la carica delle particelle ed eventualmente scartare quelle non desiderate, e il rivelatore di neutroni per migliorarne l’identificazione. Il risultato pubblicato su Nature consiste in una accurata misura dello "spettro", cioè la distribuzione delle energie, degli elettroni e dei positroni cosmici.

"DAMPE_Lancio3"Questi ultimi sono le antiparticelle degli elettroni, e il loro studio può dare importanti informazioni su fenomeni di alta energia e sulla presenza di materia oscura o di pulsar nella nostra galassia. La nostra Via Lattea è infatti sede di oggetti e fenomeni ancora in gran parte sconosciuti che vengono studiati da molti esperimenti sia sulla superficie terrestre sia su satelliti. Gli elettroni e i positroni cosmici di alta energia, in particolare, possono portare informazioni sulla esistenza di quella elusiva e invisibile forma di materia che si ritiene pervada l’ambiente galattico: la materia oscura o "Dark Matter". Essa produce effetti evidenti nella velocità di rotazione delle galassie e nella distorsione delle loro immagini come attraverso "lenti gravitazionali", ma non ne sono ancora state determinate la natura e le proprietà. Il principale obiettivo dell’esperimento DAMPE è proprio lo studio delle particelle, come appunto gli elettroni e i positroni, che potrebbero provenire da decadimenti o interazioni della materia oscura, per riuscire finalmente a identificarla. Un altro importante risultato di questa misura è una migliore comprensione della presenza e dei meccanismi di funzionamento di sorgenti, come le pulsar, che potrebbero trovarsi a distanze relativamente piccole dal nostro sistema solare. La misura effettuata da DAMPE ha un grado di precisione senza precedenti e ha confermato una marcata variazione della distribuzione energetica al di sopra di una energia di circa 1 teraelettronvolt. Questo lavoro si colloca nel solco della tradizione del gruppo di ricerca in fisica astroparticellare di Bari, e in generale di tutta la Sezione INFN di Bari, da sempre in prima linea nelle ricerche di frontiera nel campo della fisica delle alte energie.

Contatti:

● Piergiorgio Fusco (piergiorgio.fusco@ba.infn.it)

● Fabio Gargano (fabio.gargano@ba.infn.it)

● Francesco Loparco (francesco.loparco@ba.infn.it)

● Mario Nicola Mazziotta (mazziotta@ba.infn.it)

Per maggiori informazioni: Sito web dell’esperimento DAMPE Video illustrativo della missione DAMPE Sito web della Sezione di Bari dell’INFN Sito web nazionale dell’INFN Link all’articolo su Nature