L’esperimento Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) osserva il cielo dalla Stazione Spaziale Internazionale ininterrottamente dal maggio 2011. AMS-02 misura i raggi cosmici, cioè particelle cariche (come protoni, elettroni, nuclei e antiparticelle) di alta energia che provengono dallo spazio, identificandoli accuratamente per tipologia ed energia, e separando materia da antimateria, specie pesanti da specie leggere.
In un recente studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters – riporta una nota dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) – la collaborazione AMS ha usato le capacità dello strumento per distinguere nei raggi cosmici raccolti da inizio operazioni, pari a circa 230 miliardi, particelle con carica simile ma massa diversa, separando con precisione le specie di raggi cosmici composti da 1 o 2 protoni e misurando le proprietà delle specie più rare di questo gruppo, ovvero dei deutoni (composti da 1 protone e 1 neutrone) e dell’elio-3 (composti da 2 protoni e 1 neutrone).
I risultati dell’esperimento AMS-02 discussi nel recente articolo pubblicato su Physical Review Letters mostrano che queste due specie, pur essendo entrambe generate dalle interazioni di raggi cosmici più pesanti come l’elio-4 con il gas interstellare, mostrano una dipendenza della loro intensità dalla energia significativamente differente tra loro. Tale osservazione, inattesa secondo i modelli attuali di origine, accelerazione e propagazione dei raggi cosmici, potrebbe essere una indicazione della presenza di una sorgente non prevista di deutoni, che modifica le proprietà del flusso di deutoni misurato rispetto a quello dell’elio-3. La natura di questa sorgente aggiuntiva deve tuttavia ancora essere identificata, e la conferma della sua presenza potrebbe fornire un ulteriore avanzamento nella comprensione dei meccanismi di propagazione dei raggi cosmici migliorando gli aspetti predittivi delle teorie.
L’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), hanno svolto un ruolo di primo piano nella progettazione e realizzazione di tutto lo strumento, e supportano i gruppi italiani nelle loro attività operazionali e di analisi dati. I ricercatori italiani delle sedi INFN, di ASI, e delle Università di Bologna, Milano Bicocca, Perugia, Pisa, Roma Sapienza, Roma Tor Vergata e Trento sono responsabili della realizzazione, del mantenimento e delle operazioni dei principali strumenti di bordo, e partecipano in prima persona all’analisi scientifica dei dati raccolti dallo strumento anche tramite specifiche attività di analisi dati svolte presso lo Space Science Data Center di ASI. I dati pubblicati dalla Collaborazione AMS da inizio delle operazioni sono resi disponibili alla comunità scientifica tramite il Cosmic Ray Database ospitato dallo Space Science Data Center di ASI.
