Alcune particelle sono strane. La particella Amaterasu colpisce la Terra nello Utah nel 2021 con una potenza sufficiente a rivaleggiare con una palla da baseball lanciata a velocità professionale. Viene dal nulla.
BENE. Non esattamente da nessuna parte. Un gigantesco vuoto cosmico. Una zona vuota di cielo dove non dovrebbe succedere nulla di interessante. Eppure ecco che arriva questo mostro. Prende il nome da una dea del sole. Perché no?
Sono sessant’anni che inseguiamo questi fantasmi.
Il ferro non basta
La teoria standard afferma che i raggi cosmici ad altissima energia provengono da protoni o materiale leggero. I protoni sono resistenti, ma perdono energia velocemente. Rallentano sulle vaste distanze dello spazio intergalattico come un velocista che corre controvento. Se ne vedi uno sulla Terra, probabilmente non viene da molto lontano. Oppure è iniziato molto, molto più velocemente di quanto pensiamo possibile.
L’evento di Amaterasu rompe gli schemi. La sua energia rivaleggia con la famosa particella Oh-My-God del 1991. Duecentoquaranta exaelettronvolt. Questo non è un numero che il tuo cervello gestisce facilmente. È circa dieci milioni di volte più potente del Large Hadron Collider.
Allora di cosa si tratta?
I ricercatori della Penn State pensano che forse non si tratti affatto di un protone. Forse è pesante. Molto più pesante del ferro.
“I raggi cosmici ad altissima energia perdono energia più lentamente se sono nuclei ultrapesanti”, afferma Kohta Murase, a capo del team.
Sembra controintuitivo. Le cose pesanti dovrebbero essere più difficili da accelerare. Ma cavalcano anche i vuoti cosmici in modo diverso. Trattengono la loro energia più a lungo. Possono sopravvivere al viaggio. Un proiettile pesante mantiene la velocità meglio di una piuma.
Il divario nella simulazione
Per verificarlo, hanno eseguito delle simulazioni. I computer si confrontano con i tempi dei viaggi intergalattici e il decadimento energetico. I calcoli indicano nuclei con masse molto in alto nella tavola periodica. Roba che raramente troviamo in giro.
Se questo è vero, la ricerca delle origini cambia completamente. Cerchiamo luoghi in grado di trasportare materia pesante, non solo ioni leggeri.
Dove lo prendi?
Fusioni di stelle di neutroni. Stelle binarie che muoiono insieme in un lampo. Oppure stelle massicce che collassano in buchi neri dotati di magnetismo estremo. Questi sono violenti. Esplosivo. Acceleratori perfetti.
Ma aspetta. La direzione Amaterasu presenta un vuoto. Nessuna stella. Nessuna fusione. Solo… spazio oscuro.
Questo è il bello. O la fonte è nascosta dietro qualcos’altro. Oppure i campi magnetici nello spazio hanno deviato il percorso della particella così gravemente che l’ago della mappa punta completamente nel punto sbagliato.
Sguardo al futuro
Questo non risolve tutto. Non è una scatola ordinata con un fiocco. Dice solo: controlla le cose pesanti. I futuri telescopi come AugerPrime in Argentina andranno a caccia di questa composizione. Cercheranno le differenze negli spettri del cielo settentrionale rispetto a quello meridionale.
Se il cielo è pieno di nuclei pesanti, la nostra comprensione della fisica delle alte energie viene riscritta. Pensavamo di conoscere il limite degli acceleratori prodotti dall’uomo. La natura ride. Racchiude l’energia cinetica di una pallina da tennis in un granello più piccolo delle tue ciglia e la spara contro di noi da miliardi di anni luce di distanza.
Chi sapeva che il vuoto potesse essere così rumoroso?
Le particelle continuano ad arrivare. I rilevatori aspettano. Continuiamo a indovinare.
