Per verificare il buon funzionamento dei rivelatori di raggi cosmici, un esperimento sempre valido è quello di portarli ad alta quota e verificare l'andamento in funzione dell'altitudine. Tuttavia il rivelatore in questione è stato progettato per uno scopo preciso che è quello di verificare la formazione di eventuali sciami di particelle (gamma) sotto spessori di materia e presumibilmente anche sotto la superficie dell'acqua.
Il passo del Furka location per James Bond.
Furka pass
Il passo del Furka è una rinomata località della svizzera tedesca, location del film "Goldfinger" della serie James Bond 007 interpretato da Sean Connery (1964). Il passo si trova in una stupenda cornice alpina collegato col passo del Grimsel e del San Gottardo. La sua quota è di circa 2400 metri e poco più in basso c'è un altro pezzo di storia che è l'Hotel Belvedere. Di fronte all'hotel si trova il ghiacciaio del Rodano (Rhone in svizzero), il secondo per estensione durante l'ultima era glaciale, dopo l'Aletch, ora invece diventato uno dei minori. Il ghiacciaio del Rodano alimenta l'omonimo fiume e il fronte del ghiacciaio è caratterizzato da una grotta artificiale, l'Ice Grotto che dà la possibilità di immergersi letteralmente sotto alla superficie del ghiacciaio.
L'idea di base era di utilizzare il ghiaccio al posto dell'acqua come test per lo strumento, dato che il ghiaccio ha una densità di poco inferiore a quella dell'acqua. Le simulazioni matematiche suggerivano che fino a un metro di spessore di acqua (o ghiaccio), il rivelatore avrebbe potuto rivelare eventuali sciami di particelle gamma, per interazione tra i raggi cosmici e l'acqua stessa. La sorpresa è che lo spessore di ghiaccio sovrastante la grotta è in media superiore a una decina di metri, questo ha vanificato tale possibilità di misura, mentre è stato possibile misurare e con estrema chiarezza l'attenuazione dei muoni.
Il fronte del ghiacciaio del Rodano.
Un primo test sulle variazioni dei muoni rispetto all'altitudine è stato eseguito durante il trasferimento dal passo del Grimsel (2100 m) scendendo a Gletsch (1750 m) e risalendo al passo del Furka (2400 m). Il profilo della media mobile del rate di muoni misurato procede di pari passo al profilo di altitudine misurato dal data logger GPS.
Anche il rate dei segnali gamma assume un andamento in aumento con l'aumentare dell'altitudine. Questo è abbastanza normale se si considera che la radiazione cosmica aumenta con più si sale di quota. In realtà questi dati fanno parte di quello che si può considerare il rumore di fondo del rivelatore e saranno utili da confrontare quando il rivelatore sarà immerso sott'acqua.
Misure di raggi cosmici a confronto con l'altitudine.
In alto a sinistra il profilo di quota (l'altitudine varia da 2100 a 1700 e poi a 2400 metri), a destra il percorso effettuato; sotto a sinistra in blu i muoni e a destra in rosso i segnali dagli sciami di raggi gamma.
Misure nel Ice Grotto
Un secondo test - quello più interessante - è stato eseguito a partire dal parcheggio attinente all'entrata del "Ice Grotto" (rivelatore in spalla) fino alla parte più interna della grotta dove è rimasto in funzione per circa mezz'ora per poi tornare a cielo aperto, sempre in funzione.
Misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Lo spessore di ghiaccio sovrastante varia da 10 fino a 20 metri.
Il risultato come preannunciato è sbalorditivo, l'intensità dei raggi gamma come previsto è assente, mentre l'attenuazione dei muoni (di bassa energia) è evidente; all'interno del grotto i muoni calano vistosamente, il rapporto di attenuazione è del 47% rispetto all'esterno, quindi il calo è quasi del -53%.
Misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Lo spessore di ghiaccio sovrastante varia da 10 fino a 20 metri.
Vista del ghiacciaio dal Klein Furkahorn e misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Videoclip
Ora non rimane altro che organizzare l'esperimento target di questo rivelatore, ovvero le misure a immersione sotto la superficie di qualche lago, ma ancora data e luogo sono da pianificare...
M.A.
A podcast on cosmic rays (by NotebookLM ) 23.10.2024
Il primo podcast su astroparticelle.it per arricchire un argomento sempre attuale. NotebookLM è l'ennesimo tool di intelligenza artificiale per ricerca scientifica, ma la sua funzione sconvolgente è che crea in pochi istanti podcast realistici basati su articoli caricati nel proprio account, per ora l'audio è solamente in lingua inglese. Non è ancora perfetto, ma rappresenta uno strumento che potrà arricchire siti web di tutte le risme e potrà essere utilizzato anche come complemento per la didattica...
Un rivelatore di raggi cosmici sull’Amerigo Vespucci 27.10.2024
All'inizio di ottobre, un piccolo dispositivo dell’INFN per la rilevazione dei raggi cosmici — le particelle che ci investono costantemente dallo spazio — è partito da Darwin, in Australia. A ospitarlo è la nave scuola Amerigo Vespucci della Marina Militare, simbolo del Made in Italy e attualmente impegnata in un Tour Mondiale. Durante il primo mese di navigazione, Davide Serini, ricercatore dell'INFN di Bari, ci aggiornerà ramite Instagram sull’esperimento fino al 24 ottobre, quando il Vespucci raggiungerà Singapore e Davide terminerà il suo viaggio a bordo. Da quel momento, il dispositivo continuerà autonomamente il suo percorso attraverso due continenti, senza assistenza e con limitata connessione a internet, quindi i dati raccolti saranno accessibili solo al ritorno della nave in Italia...
Fonte: INFN
Un'esperienza unica: ascolta i raggi cosmici nel nuovo Centro di supporto alla comunità del CERN 15.08.2024
I visitatori che entrino nel nuovo CERN Community Support Centre (CCSC), saranno circondati dal paesaggio sonoro cosmico creato da "A Particular Score", una scultura appena commissionata da AATB. Situato sull'Esplanade des Particules, nell'area precedentemente occupata dalla Main Reception del CERN, il CCSC offrirà un supporto pratico completo a tutti i membri della comunità del CERN. A Particular Score trasforma questo flusso cosmico in una partitura in tempo reale per i visitatori del CCSC. La scultura rileva una particella e risponde colpendo uno dei dodici tubi di cristallo di quarzo, creando una sequenza imprevedibile di toni udibili. Il paesaggio sonoro si evolve in modo inaspettato e casuale a ogni impatto, dandoci uno scorcio di un fenomeno che ci circonda ma che è normalmente impercettibile.
Accedi | Registrati