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Un ricercatore olandese sta ricercando sorgenti di raggi gamma con una cospicua sovvenzione

Questa immagine mostra i tre tipi di telescopi pianificati per la posizione meridionale del Cherenkov Telescope Array (CTA) all’ESO Paranal, visti dal centro di un gruppo di un totale di 99 telescopi.


Foto: CTA / MA. Bissell / IAC (GP Diaz) / ESO

Un ricercatore dell’Università di Amsterdam ha ricevuto una sovvenzione “NWO-Large” di 1,5 milioni di euro dall’Organizzazione olandese per la ricerca scientifica (NWO). Con i fondi, i Paesi Bassi saranno in grado di sviluppare e produrre telecamere altamente specializzate per il futuro CTA (Southern Cherenkov Telescope Array) che sarà costruito nel nord del Cile.

Jacco Vink realizzerà il progetto con astronomi e fisici dell’Università di Amsterdam (Sera Markoff e Christoph Weniger), dell’Università di Groningen (Manuela Vecchi e Andrey Baryshev) e del laboratorio NOVA situato lì. Un gruppo di 50 telescopi misurerà indirettamente i raggi gamma dei fotoni (particelle di luce) che entrano nell’atmosfera e creano una nuvola di elettroni che si muovono essenzialmente quasi alla velocità della luce. Di conseguenza, questi elettroni emettono una luce bluastra: la radiazione Cherenkov. I telescopi CTA registrano questi lampi di luce blu su scala nanometrica e misurano la direzione in cui si muove la nuvola di elettroni. Infatti, il CTA utilizza l’atmosfera come rilevatore: maggiore è la frazione di atmosfera che viene esposta, maggiore è la sensibilità del CTA. Rilevando lo stesso flash con diversi telescopi, è anche possibile determinare la direzione in cui la nuvola di elettroni si sta muovendo molto meglio, in modo che la direzione del fotone gamma originale possa essere determinata meglio. Da qui l’uso di molti telescopi.

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Misurando la scintillazione da un certo numero di angoli, è possibile ricostruire da quale direzione proviene la radiazione gamma e quanta energia possiede un fotone di raggi gamma. Pertanto la posizione della sorgente di raggi gamma può essere localizzata con una precisione dello 0,1% del diametro della luna, mentre le immagini possono essere realizzate con una dimensione dei pixel del 10% del diametro della luna. Le sorgenti di raggi gamma includono getti alimentati da buchi neri, resti di supernova e stelle di neutroni, oltre a stelle di neutroni che si fondono che causano onde gravitazionali. Anche le particelle di materia oscura pesanti possono causare raggi gamma. Quindi il CTA spera anche di gettare nuova luce sulla composizione di questa misteriosa e oscura componente dell’universo.

CTA è un progetto europeo con partner internazionali come Stati Uniti, Giappone e Australia. Gli astronomi olandesi sono stati coinvolti nei piani scientifici del CTA per un po ‘di tempo, ma la partecipazione al programma di monitoraggio del CTA richiede che anche tu contribuisca come nazione alla costruzione. La grande borsa di studio NWO ora consente ai Paesi Bassi di fare proprio questo. Il progetto olandese è guidato da UvA, in stretta collaborazione con l’Università di Groningen e il laboratorio NOVA situato lì, specializzato nello sviluppo e nella costruzione di rivelatori astronomici nella catena di produzione. Questo team NOVA costruirà rilevatori per i 50 telescopi che consentiranno al CTA di misurare raggi gamma di energie molto elevate, da 10-100 terraelettronvolt (TeV). La stessa radiazione risulta da elettroni e protoni che hanno un fattore di 10 energia aggiuntiva, 100-1000 terVolt. In confronto, l’LHC al CERN produce protoni con energie di 6,5 eV.

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Particelle con alte energie, come i protoni, vengono rilevate anche sulla Terra e provengono dall’universo, qualcosa chiamato “raggi cosmici”, che è un nome strano perché non è realmente una radiazione. Queste particelle nell’universo vengono deviate dai campi magnetici cosmici, quindi gli scienziati non possono conoscere la loro fonte originale. Ma i raggi gamma che provocano provengono direttamente dalla sorgente. Con il CTA, gli astronomi possono scoprire dove le particelle vengono accelerate, le energie che possono raggiungere e i budget energetici delle particelle in quelle fonti.

I precursori di CTA si trovano in Namibia (HESS) e a La Palma (MAGIC). Il gruppo Northern CTA si trova a La Palma, Isole Canarie. NWO sta investendo un totale di 20 milioni di euro in sette progetti innovativi di infrastrutture scientifiche. Questi “grandi investimenti NWO” vengono utilizzati per acquistare apparecchiature, set di dati e software di alta qualità. Ad esempio, il NWO rafforza l’infrastruttura scientifica che gli istituti di conoscenza olandesi forniscono alla comunità di ricerca olandese.

Fonte: Scuola olandese di ricerca per l’astronomia (NOVA)