Cosmici raggi

Cosmici, raggi - Particelle elementari, nuclei atomici e fotoni che si propagano nello spazio e bombardano l’atmosfera terrestre provenendo da ogni direzione. La componente più abbondante è costituita da protoni, con una densità di circa 1000 particelle per secondo per metro quadrato seguono i nuclei degli elementi più abbondanti (l’elio innanzitutto) e gli elettroni. La distribuzione in energia cala vistosamente andando dalle energie basse alle alte tuttavia si trovano - che raggiungono energie enormi, dell’ordine di 1020 elettronvolt. Sull’origine dei raggi cosmici il dibattito è aperto. La loro direzione di provenienza non è indicativa della direzione in cui si trova la loro sorgente, perché essendo particelle cariche, risentono dell’influenza del campo magnetico della Galassia che ne curva continuamente le traiettorie per tutto il tempo di propagazione dalla sorgente a noi. I raggi cosmici con energia fino a 10-16 - 10-17 eV si ritiene siano di origine galattica, prodotti in fenomeni energetici come l’esplosione di una supernova oppure nell’intenso campo magnetico che circonda una stella di neutroni velocemente ruotante. I raggi cosmici di energia maggiore si calcola che non possono essere confinati dal campo magnetico galattico, quindi dovrebbero fuggire dalla Via Lattea. Il fatto che invece vengano osservati è considerato indice di una loro origine extragalattica. Una tipica sorgente potrebbe essere la radiosorgente M87, una galassia ellittica supergigante relativamente vicina. Quando investono l’atmosfera terrestre, i raggi cosmici interagiscono con i suoi nuclei producendo particelle elementari (i cosiddetti raggi cosmici secondari) che, se l’energia del -primario è sufficientemente elevata, possono dar origine a una cascata di produzioni secondarie (v. sciame esteso). Difficilmente un raggi cosmici primario giunge sino al suolo invece è possibile che vi giungano le particelle di uno sciame esteso. Dunque, per questo motivo, i raggi cosmici di altissima energia possono essere rivelati anche a terra, mentre i - meno energetici devono essere studiati con rivelatori a bordo di satelliti, nello spazio extraatmosferico. Il flusso dei raggi cosmici risente anche dell’attività solare: al massimo del ciclo solare sono più intensi i campi magnetici trasportati dal vento solare e maggiore è l’effetto deflettente sulle particelle cariche dei raggi cosmici, soprattutto su quelli di più bassa energia. I raggi cosmici furono scoperti da V. Hess in voli in pallone nel 1912.