I raggi cosmici parlano a chi li sa ascoltare: sessant’anni di mistero risolti dall’astrofisico friulano

Identifica il meccanismo che accelera i raggi cosmici ad altissima energia e risolve un mistero apertosi più di sessant’anni fa: nuova scoperta per l’astrofisico di Meduno Luca Comisso, ricercatore alla Columbia University di New York, che ha già all’attivo importanti studi con risultati di livello. Un traguardo raggiunto in team: il lavoro è stato guidato da Comisso in collaborazione con Glennys Farrar, fisica delle particelle della New York University, e Marco Muzio, astrofisico dell’università del Wisconsin. Ma qual è la novità emersa dalla ricerca? «Abbiamo capito che i raggi cosmici di energia più elevata sono prodotti in modo diverso rispetto a quanto ipotizzato dagli anni Sessanta», ha spiegato Comisso.

I raggi cosmici ad altissima energia sono particelle generate in galassie lontane, che attraversano l’universo per milioni di anni prima di raggiungere la terra. «Queste particelle possiedono energie straordinarie: le più energetiche superano di 10 milioni di volte quelle prodotte dal più potente acceleratore di particelle realizzato dall’uomo, ossia Lhc (large hadron collider, letteralmente “grande collisore di adroni”) ubicato al Cern di Ginevra – ha riferito –. I raggi cosmici ad altissima energia che colpiscono la terra sono estremamente rari e si disintegrano nell’atmosfera, quindi non rappresentano un rischio per l’uomo. Tuttavia, nonostante la loro rarità, sono fondamentali per comprendere fenomeni estremi che avvengono nell’universo. Capire come si generano tali particelle così energetiche ci dà la possibilità di svelare misteri dei luoghi più estremi e remoti dell’universo. L’osservatorio Pierre Auger, in Argentina, monitora le caratteristiche di queste particelle, fornendo preziose informazioni che possono essere usate per capire le loro origini».

Ma come fanno tali particelle a raggiungere energie così elevate? «È la grande domanda cui i ricercatori hanno cercato di rispondere per decenni – ha chiarito l’astrofisico –. Il nuovo studio che abbiamo condotto fornisce finalmente una risposta: abbiamo dimostrato che campi magnetici estremamente intensi, in movimento caotico, a velocità vicine a quella della luce, accelerano le particelle circostanti esattamente alle straordinarie energie osservate. Tramite calcoli molto accurati, effettuati su super computer, abbiamo simulato il processo di accelerazione e la propagazione delle particelle attraverso l’universo sino alla terra. I risultati spiegano con altissima precisione i dati raccolti dall’osservatorio Pierre Auger». Dove si possono trovare campi magnetici così intensi nell’universo? «Sembra che sia più probabile individuarli nei dintorni dei buchi neri – ha spiegato Comisso –. Stiamo proseguendo le ricerche in questa direzione e studi più approfonditi sono in corso per individuare con precisione i luoghi in cui questo processo avviene. Comprendere meglio ciò che accade vicino ai buchi neri ci aiuterà a svelare alcuni dei più grandi misteri dell’universo».

I risultati del lavoro sono stati pubblicati su The astrophysical journal letters, la principale rivista dedicata alle scoperte scientifiche più importanti in astrofisica. Un altro importante traguardo per il giovane ricercatore e un motivo in più di orgoglio per Meduno, il suo paese, la cui amministrazione, guidata dal sindaco Marina Crovatto, nel 2022 gli aveva assegnato un riconoscimento per essersi distinto a livello internazionale con le sue ricerche e anche per contribuire a portare il nome del piccolo Comune nel mondo.