Una possibile origine esotica per l’antimateria / A possible exotic origin for antimatter

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Piogge di positroni arrivano sul nostro pianeta. Molto più del previsto. Ma quale sia l’origine di queste particelle di antimateria (antiparticelle degli elettroni) ancora non è chiara. E ora, a restringere il campo delle possibili fonti è stato un gruppo di ricercatori internazionale, che su Science ha raccontato come, basandosi sui dati dell’High-Altitude Water Cherenkov(Hawc) Gamma-Ray Observatory (Messico), le eccessive quantità di positroni nello Spazio che arrivano sulla Terra devono avere un’origine più esotica delle pulsar, o stelle di neutroni, vicine a noi.

Ma facciamo un po’ di chiarezza. In passato, diversi rivelatori di raggi cosmici avevano già evidenziato che i raggi cosmici che arrivano nell’atmosfera terrestre presentano una quantità di positroni molto più grande del previsto e recenti ricerche suggerivano che le maggiori indiziate fossero le pulsar come probabili fonti di queste particelle. Più precisamente, nel 2008, un rilevatore spaziale aveva rilevato un numero inaspettatamente alto di positroni in orbita e da allora i fisici e gli astrofisici provano a dare un senso a questi segnali anomali.

Alcuni scienziati hanno suggerito una spiegazione piuttosto semplice: le particelle in abbondanza potrebbero provenire, appunto, da stelle collassate vicine (pulsar), che sparano molto violentemente elettroni, positroni e altra materia. Altri, invece, hanno ipotizzato che i positroni in eccesso abbiano un’origine esotica, forse prodotti da processi ancora non rilevati che coinvolgono la materia oscura, la sostanza elusiva che pensiamo possa esistere per ora solo per i suoi effetti gravitazionali. “Tutto il mondo si sta sforzando per rilevare direttamente la materia oscura”, precisa Petra Huentemeyer, dell’Hawc. “La materia oscura è difficile da rilevare. È elusiva e invisibile. La ragione per cui pensiamo che esista è perché se prendiamo ciò che sappiamo della gravitazione e osserviamo la velocità delle stelle con cui viaggiano nel disco galattico, rimaniamo sorpresi dal fatto che non viaggiano alle velocità che ci aspettiamo dalla materia visibile: ci deve essere una massa oscura da qualche parte che causa ciò”.

Ora, il gruppo di ricercatori si è basato sulle osservazioni fatte dall’High-Altitude Water Cherenkov (Hawc) Gamma-Ray Observatory in Messico, che appunto ha il compito di stimare il livello di particelle create quando i raggi gamma ad alta energia collidono con l’atmosfera terrestre. Più precisamente, il team di ricercatori ha osservato due pulsar, precedentemente identificate come possibili fonti dell’eccesso di positroni. Dall’analisi dettagliata delle emissioni di raggi gamma intorno a loro, i ricercatori sono riusciti a calcolare fino a che punto i positroni avrebbero potuto diffondersi nello Spazio. E i loro risultati parlano chiaro: i positroni generati non sono in grado di sfuggire e raggiungere la Terra in numero così elevato, sebbene le due pulsar siano dell’età e alla distanza giusta dal nostro pianeta. Di conseguenza, come precisano i ricercatori, l’eccesso di positroni che arriva deve avere un’origine più esotica.

“Queste nuove misurazioni sono molto affascinanti perché contrarie all’idea che questi positroni in eccesso provengano da due pulsar vicine, almeno quando si assume un modello relativamente semplice per la loro propagazione”, spiega l’autore dello studio, Jordan Goodman, della University of Maryland. “La nostra misurazione non risponde alle domande sulla materia oscura, ma qualsiasi nuova teoria che cerchi di spiegare l’eccesso di queste particelle utilizzando le pulsar dovrà fare i conti con i nostri nuovi dati”.

ENGLISH

Positron rains come to our planet. Much more than expected. But what is the origin of these antimatter particles (electron antiparticles) is still unclear. And now, to narrow the range of possible sources, it was a group of international researchers who reported on Science that, based on the data of the High-Altitude Water Cherenkov (Hawc) Gamma-Ray Observatory (Mexico), excessive Positrons in Space that arrive on Earth must have a more exotic source of pulsars, or neutron stars, close to us.

But let's make some clarity. In the past, several cosmic ray detectors had already pointed out that cosmic rays that arrive in the Earth's atmosphere present a much larger amount of positron than expected and recent research suggests that the biggest suspects were pulsar as probable sources of these particles. More specifically, in 2008, a space detector had detected an unexpectedly high number of positrons in orbit and since then, physicists and astrophysics have been trying to make sense of these abnormal signals.

Some scientists have suggested a fairly simple explanation: abundant particles could come from nearby collapsed stars (pulsars) that shoot very violently electrons, positrons and other matter. Others, on the other hand, have hypothesized that excess positrons have an exotic origin, perhaps produced by unrecognized processes involving dark matter, the elusive substance we think may exist for only its gravitational effects. "The whole world is striving to detect the dark matter directly," says Petra Huentemeyer of Hawk. "Dark matter is difficult to detect. It is elusive and invisible. The reason we think it exists is because if we take what we know about gravitation and observe the speed of the stars with which they travel in the galactic disc, we are surprised that they do not travel to the speeds we expect from visible matter: there must be a mass obscures somewhere that causes this ".

Now, the group of researchers was based on observations made by the High-Altitude Water Cherenkov (Hawc) Gamma-Ray Observatory in Mexico, which has the task of estimating the level of particles created when high-energy gamma rays collide with the terrestrial atmosphere. Specifically, the team of researchers observed two pulsars, previously identified as possible sources of excess positron. From the detailed analysis of gamma ray emissions around them, researchers have been able to figure out how far the positrons could spread to the Space. And their results are clear: the positron generated is not able to escape and reach Earth so high, though the two pulsars are of the age and the right distance from our planet. As a result, as the researchers point out, the excess of positron arriving must have a more exotic origin.

"These new measurements are very fascinating because they are against the idea that these excess positrons come from two nearby pulsars, at least when they assume a relatively simple pattern for their propagation," says author Jordan Goodman of the University of Maryland. "Our measurement does not answer questions about dark matter, but any new theory that tries to explain the excess of these particles using pulsars will have to deal with our new data."

Da:

https://www.galileonet.it/2017/11/origine-eccesso-positroni-antimateria/?utm_campaign=Newsatme&utm_content=Una%2Bpossibile%2Borigine%2Besotica%2Bper%2Bl%27antimateria&utm_medium=news%40me&utm_source=mail%2Balert