 Buongiorno a tutti, sono Lorenzo Bellizzi, dottorando di Fisica dell'Università di Siena. Anche quest'anno si terrà la notte dei ricercatori, però, dato che verrà fatta in maniera telematica, ho deciso di trasportare in questa presentazione quello che avrei detto a voce la notte del 27 novembre. Il tema trattato sono i raggi cosmici. Per raggi cosmici si intendono le particelle e i nuclei atomici provenienti dal cosmo che impattano sulla terra. La scoperta di raggi cosmici attribuiti a Victor S nel 1912, S effettua diversi voli su compalloni aerostatici, portandosi a presto nell'elettroscopio e notò che il livello di reazione aumentava all'aumentare dell'altitudine. Nel ultimo volo ha raggiunso una cuosa di circa 5.300 metri e notò che il livello di reazione era addirittura il doppio di quando ho mesurato al suono. S, inoltre, si accorsa che il flusso non diminuiva sensibilmente durante le crisi solari e quindi questa radiazione doveva provenire dallo spazio. Da qui fu cognato il termine raggi cosmici e, grazie a queste scoperte, S vince il premio Nobel per la fisica nel 1986 insieme a Carl David Anderson. I raggi cosmici, quindi, sono particelle, cariche e prodotte sorgienze statterrestri. Il sorgienzo si divide in due categorie, quelle galattiche, quindi quelle poste all'interno della nostra galassia, la bialatia, per esempio possono essere supernovae, pulsar, e poi ci sono le sorgienze estragalattiche, quindi quelle poste al di fuori della nostra galassia, per esempio i bucchinieri supermassili oppure gli eventi gamma rebasta. I raggi cosmici sono costituiti principalmente da 90% da protoni, circa il 9% da nuclei di helio e circa 1% sono elettroni, positroni e altri nuclei atomici più pesanti del leglio. Il grafico riportato prende il nome di spettro di raggi cosmici e mette in relazione il flusso di particelle, ossia il numero di particelle che impattano la terra, con l'energia che si possiedono. Si può osservare che il flusso decresce ad aumentare dell'energia, infatti si passa ad avere mediamente una particella per metro quadrato al secondo, per bassa energia, fino a una particella per chilometro quadrato al secolo per altissime energie. Quando un raggio cosmico giunge sulla terra, esso interagisce prende gli atomi dell'atmosfera, producendo un gran numero di particelle, creando una cascata che gli è chiamata Shame. Il raggio cosmico che è avagato nello spazio e che interagisce specia con gli atomi dell'atmosfera mi è chiamato raggio primario, mentre tutte le particelle prodotte dopo la prima interazione vennero più in atte particelle secondaria. Maggiore l'energia del raggio primario, maggiore sarà il numero di particelle create, maggiore sarà l'essensione dello Shame. Ghi Shami furono scoprati nel 1930 da Bruno Rossi, lui aveva posizionato il detector a una certa distanza dello dall'altro, ma nel 1938 Perrochet e Ronald Mazza disposerò i rivelatori ad virtù da 200 metri dello dall'altro e rilevarono questi Shame, che prenderò il nome di Shame e prosfefici estesi, attribuibili ai raggi cosmici con la più elevata energia. Quindi grazie al raggi cosmici inizio la fisica delle particelle elementari, questo perché i raggi cosmici permissano di scoprire tantissime nuove particelle. Tra queste ricordiamo la scoprata del positrone più da parte di Carl Anderson nel 1933, che valse il Premio Nobel nel 1986 insieme a Dess, poi il Muone, il Pioni, anche le particelle strane, quali il Caone e l'AMDA. Nel 1950 circa furono però costruite anche i primi acceleratori e questi permettevano di costruire artificialmente dei raggi cosmici con determinate caratteristiche. Adesso come adesso l'acceleratore più potente del mondo si trova al CERN, l'LHC, ma è ben lontano alle energie estreme a cui arrivano i raggi cosmici. Ma dello spazio giungono anche altre particelle oltre i raggi cosmici, queste sono i neutrini, i raggi gamma e le onde gravitazionali, ognuna di essi trasporta informazioni. Per esempio i fotoni neutrini, essendo particelle neutre, viaggiano in linea retta trasportando l'informazione sulla loro provenienza. Con il termine Astronomia Multimessaggiero si intende infatti lo studio coordinato e incrociato di una sorgente attraverso i differenti messaggiere, che sono appunti i raggi cosmici, i neutrini, i fotoni, le onde gravitazionali. Per studiare i raggi cosmici abbiamo bisogno di costruire dei rivelatori ed esistono diversi tipologie di rivelatori e queste sono in funzione al flusso che si va a studiare. Per esempio per a basse energie dove il flusso è maggiore i rivelatori sono di piccole dimensioni, possono essere installati su palloni dello statici o su satelliti per essere portati ad altissima quota. Ma laddove invece il flusso è molto basso e quindi parliamo di alte energie e quindi siano poche particelle, si ha bisogno di esperimenti situati a terra e questi esperimenti devono avere delle grosse superfici. Per esempio in queste foto ho riposato un esperimento cascade che ha una superficie di circa 40 mila metri quadrati, oppure lo conservatorioce è che invece è l'esperimento più grosso al mondo situato nella pampa dell'Argentina e che ha un'area di circa 3 mila chilometri quadrati. Un altro metodo per studiare i raggi cosmici è utilizzare la luce cherry cove. Quando una particella carica attraverso un mezzo, essa può andare più veloce della luce nel mezzo stesso e in questo caso viene prodotto una luce, una radizione elettromagnetica che prende il nome di luce cherry cove. È possibile attraverso telescopi o rivelatori osservare questa luce e ricostruire il raggio primario. Quindi possiamo dire che i raggi cosmici hanno contribuito tantissimo all'evoluzione della fisica nel 900 ma hanno anche ricadute su campi che sono esterni a quelli della fisica. Per esempio, sulla datazione dei fossili con la datazione del radiocarbolio 14 oppure in campo medico con la PET tomografia che utilizza i positroni o anche con le radiografie attraverso i muoni. Queste radiografie che vorrei appunto spiegare vedesso utilizzano particelle i muoni che sono prodotti dai raggi cosmici, dall'interazione dei raggi cosmici ad altissime cuote e queste particelle interagiscono pochissimo con la materia e quindi possono attraversare interi volumi. Grazie a questa tecnica è stata osservata appunto una piramide scoprendo al suo interno una stanza, una stanza che è appunto rimasta sconosciuta perché era inagibile per gli archeologi oppure anche possono essere utilizzati anche per studiare i vulcani per vedere il pericolo di eruzione o comunque lo stato interno del vulcano. Per esempio in questa figura era riportato lo studio dell'ETNA utilizzando un telescopio Cerenkov. Spero che vi sia piaciuto questa presentazione, se avete bisogno di ulteriori chiarimenti io e i miei colleghi siamo sempre disponibili, avete riportato anche la mia email sotto e quindi non esitete a scrivermi e vi auguro una buona notte dei ricercatori, ciao a tutti.