Gli scienziati hanno fatto un passo avanti nella comprensione dell’origine di una delle particelle più potenti mai rilevate: la particella “Amaterasu”. Prende il nome dalla dea giapponese del sole, questo raggio cosmico trasporta un’incredibile quantità di energia 40 milioni di volte superiore a quella delle particelle prodotte nel più grande acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider (LHC). La scoperta fa luce sugli eventi estremi che accelerano la materia a velocità inimmaginabili e potrebbe aiutare a individuare le regioni più violente dell’universo.
Il puzzle dei raggi cosmici ad altissima energia
I raggi cosmici sono particelle cariche ad alta energia che bombardano costantemente la Terra dallo spazio. La particella Amaterasu, rilevata nel 2021, è la seconda più energetica mai osservata, superata solo dalla leggendaria particella “Oh-My-God” rilevata nel 1991. Livelli energetici così estremi sono eccezionalmente rari, spingendo gli scienziati a indagare sulle loro fonti: principalmente, resti di esplosioni di supernova e ambienti caotici attorno ai buchi neri supermassicci al centro delle galassie.
L’enigma si approfondiva perché Amaterasu sembrava aver avuto origine dal “Vuoto Locale”, una vasta regione di spazio quasi vuota. Nel vuoto mancano le condizioni dense e violente tipicamente associate all’accelerazione delle particelle ad alta energia, il che rende la sua origine ancora più sconcertante.
Nuovi punti di analisi oltre il vuoto
Le ricercatrici Francesca Capel e Nadine Bourriche dell’Istituto Max Planck di fisica hanno contestato questa ipotesi. Usando un nuovo approccio basato sui dati, hanno trovato prove che Amaterasu probabilmente non ha avuto origine dal Vuoto Locale, ma da una vicina galassia di formazione stellare. Nello specifico, la loro analisi suggerisce una forte probabilità che la particella sia stata lanciata da M82, una galassia relativamente vicina e in attiva formazione.
Il metodo del team ha combinato simulazioni realistiche basate sulla fisica con dati osservativi utilizzando una tecnica statistica chiamata calcolo bayesiano approssimativo in tre dimensioni. Questa tecnica ha confrontato i percorsi previsti dei raggi cosmici ad alta energia, tenendo conto dell’influenza dei campi magnetici, con le osservazioni effettive per determinare le posizioni più probabili delle sorgenti.
Implicazioni per la comprensione degli eventi cosmici estremi
Le implicazioni vanno oltre la risoluzione del mistero di Amaterasu. Identificando potenziali fabbriche di raggi cosmici, gli scienziati possono comprendere meglio come l’universo accelera la materia fino a raggiungere energie così estreme. Questa conoscenza potrebbe anche rivelare informazioni sul comportamento della materia in condizioni ben oltre quelle ottenibili in laboratorio.
“L’esplorazione dei raggi cosmici ad altissima energia ci aiuta a comprendere meglio come l’Universo può accelerare la materia verso tali energie, e anche a identificare gli ambienti in cui possiamo studiare il comportamento della materia in condizioni così estreme”, ha affermato Capel.
Il gruppo di ricerca è ora concentrato sul perfezionamento dei metodi di analisi statistica per massimizzare il potenziale dei dati esistenti, puntando a una comprensione ancora più profonda delle forze che modellano le particelle più energetiche dell’universo. Questo lavoro aiuterà a svelare i segreti degli ambienti più violenti del cosmo.
