Che cosa sono i raggi cosmici e da dove provengono? Come possono essere misurate le particelle che li compongono? Queste sono alcune delle domande a cui circa 1200 studenti degli istituti superiori di tutta Italia, in contemporanea ai loro coetanei di tutto il mondo, cercheranno di dare una risposta durante l’International Cosmic Day (ICD), organizzato con il supporto dei ricercatori delle Sezioni locali o Laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). L’appuntamento internazionale, giunto alla sua ottava edizione, è fissato quest’anno per il 6 novembre. Gli studenti incontreranno i ricercatori dell’INFN direttamente nelle Università e nei Laboratori INFN delle loro città. In particolare, quest’anno, l’International Cosmic Day organizzato dall’INFN si svolgerà nelle città di Bari, Catania, Cosenza, Firenze, L’Aquila (presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, ad Assergi, con la collaborazione del Gran Sasso Science Institute), Genova, Lecce, Milano (presso le università di Milano e di Milano Bicocca), Napoli, Padova (presso i Laboratori Nazionali di Legnaro), Pavia, Perugia, Pisa, Roma (presso le università Sapienza e Tor Vergata), Siena, Torino, Trento e Trieste.
L’International Cosmic Day si propone di avvicinare gli studenti delle scuole superiori al mondo della ricerca scientifica di frontiera, accompagnandoli tra i misteri dell’Universo racchiusi nei raggi cosmici. Gli studenti italiani, come altri coetanei all’estero, analizzeranno i dati di un vero e proprio rivelatore di raggi cosmici, lo strumento con cui i ricercatori “vedono” la pioggia di particelle proveniente dal cosmo. Quando i raggi cosmici attraversano l’atmosfera terrestre, interagiscono con questa e vengono prodotte delle particelle secondarie, che al livello del mare sono nel numero di alcune centinaia al secondo per ogni metro quadrato di superficie. Gli studenti studieranno il flusso di queste particelle secondarie, misurandone l’intensità e cercando di capire come questa dipenda dalla direzione di provenienza. Poi, attraverso una videoconferenza, confronteranno le loro risposte con quelle ottenute da gruppi di studenti di altre università e centri di ricerca in tutto il mondo. Alla fine della giornata gli studenti saranno invitati a preparare, come in una vera collaborazione scientifica internazionale, un breve articolo in lingua inglese che riassuma i risultati ottenuti, e gli elaborati saranno tutti pubblicati online.
L’iniziativa è coordinata dal centro di ricerca tedesco DESY di Amburgo e organizzata in collaborazione, oltre che con l’INFN e altri partner, con i più importanti centri di ricerca che operano nell’ambito della fisica delle particelle: il CERN di Ginevra, il FERMILAB di Chicago e i gruppi International Particle Physics Outreach Group (IPPOG), il tedesco Netzwerk Teilchenwelt e lo statunitense QuarkNet. In Italia l’iniziativa è organizzata in collaborazione con le Università che ospitano le Sezioni INFN.
La rete di Sezioni INFN partecipanti all’ICD è coordinata da OCRA – Outreach Cosmic Ray Activities, un programma del Comitato di Coordinamento della Terza Missione dell’Istituto, che raccoglie le attività di outreach sul tema dei raggi cosmici. Nell’ambito di queste attività in primavera viene organizzato uno stage di tre giorni per gli studenti selezionati durante l’ICD (due per ciascuna sede). Per l’edizione 2019 lo stage sarà ospitato ai Laboratori Nazionali di Frascati e coinvolgerà i vincitori dell’ICD nel lancio di un pallone stratosferico per la misura del flusso dei raggi cosmici in quota.
