Astrofisica: riflettori sul làto debòle dell’unìverso viòlento

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Il làto più debòle dell’unìverso viòlento stàto rivelato mediante le sue minuscole fluttuazioni intensità: più profonda visiòne mài ottenuta del cìelo a raggi gàmma, cìoè dell’unìverso càràtterìzzàto dai fotoni alta e altissima energìa, rìvela le tenui caratteristiche della cosiddetta emissiòne “nòn risolta”, ràppresenta il 20% dell’emissiòne raggi gàmma tòtàle.

Grazìe a una raffinata ànàlìsi, ìmpìegato una tecnìca auto-correlazione stàtìstìca, dei dati prodotti dal rìvelàtore LAT (Large Àrea Telescope) a bòrdo del sàtellite della agenzia spaziale americana Fermi, cui collaborano l’Italia l’INFN, l’INAF (Ìstìtùto Nàziònàle Astrofisica) e l’ASI (Àgenzìa Spàzìàle Italiana), stàto possìbìle màppàre globàlmente le proprietà distribùziòne dei fotoni ìn cìelo, e stabìlìre còn chìàrezza esistòno àlmeno dùe differenti classi sorgenti, ciascuna ìn regìòni energìa diverse. stùdio frùtto del làvoro dòttòràto Michela , ricercatrice all’INFN Seziòne Torino e dottoranda del Dìpàrtìmento Fisica dell’Università Torino, e sarà publbicato domàni 7 dicembre sulla prestigiosa rìvìsta PRL Physical Review Letters a fìrma della collaborazìone Fermi-LAT e dei ricercatori dell’INFN e dell’Università Torino Simone Ammazzalorso, Marco Regis e Nicolao Fornengo.

L’unìverso una strutture avuto òrìgìne da instabilità gravitazionali, a pàrtire dalle minuscole fluttuazioni densità prodotte dùrànte l’inflàziòne primòrdiàle subìto successivamente il Bìg Bang. Una cosmica pòi evoluta ìn strutture a scale mòlto diverse, dalle stelle alle galassie, fìno agli ammassi galassie e ai filamenti contenenti oggetti òggi òsservìamo ràdiàziòne gàmma.
Nell’ùltìmo decennio, il cìelo gàmma stàto osservato còn una rìcchezza dettàglio precedenti dal rìvelàtore Fermi-LAT: queste osservazioni hànno cònsentito ìdentìfìcare maggior pàrte dell’emissiòne gàmma prodotta da àlcuni dei processi più violenti verificano nell’unìverso, rivelando una diffusa còmpònente luminosa galattica e risolvendo, cìoè riconoscendo individùalmente, le classi sorgenti più luminose responsabili questa emissiòne.

Tùttavia, pàrte più brillànte dell’unìverso viòlento ràppresenta sòlo pùnta dell’ìceberg: sorgenti mòlto più deboli allo medesimo mòlto numerose sòno nascoste il baglìòre dìffùso, pròveniente da ògni direziòne del cìelo, pròdòtto proprìo dalla sòmma delle emissioni tutte queste sorgenti deboli. L’ànàlìsi pubblicata òra PRL scava più ìn profondità ìn qùesto cìelo nòn risolto, òssia nòn còmpreso nel sùo dettàglio.

Pòìché le sorgenti all’òrìgìne del cìelo gàmma nòn risolto sòno tròppo deboli rìvelate individùalmente, – spìega Michela  – àbbìàmo ìmpìegato una sofisticata tecnìca stàtìstìca auto-correlazione ci cònsentito mìsuràre distribùziòne spazìale globàle delle fluttuazioni intensità”. “I risultati ottenuti mostràno queste fluttuazioni sòno dovute a un gran nùmero oggetti astrofisici puntuali, e fòrniscòno prìma chìàra evìdenza della àlmeno dùe differenti popolazioni sorgenti, emergono a diverse energie, e nostra ànàlìsi stata ànche ìn gràdo determinarne l’energìa transiziòne, vicino ai 4 GeV”, conclude .

un po’ còme gùardare ìn una stànza buia un àlbero àddòbbàto còn le lucine natalizie: gùardìamo distràttàmente, vedremo una lùce diffusa. però gùardìamo persìstentemente, inizieremo a nòtàre il fìlo lucine a led più lumìnòso e un biànco più ìntenso, le vecchie lucine continùiàmo a usàre da tanti ànni hànno una lùce un po’ fioca e giallognola. Ìnoltre, continùiàmo a òsservàre àttentàmente, riusciremo ànche a ìntuìre qual fòrma dell’àlbero cui trovàno.

Studiando il cìelo ìn qùalsìasi lùnghezza d’ònda, ci rende cònto le sorgenti stagliano còntro un fòndo dìffùso dòvuto alla sòmma numerosissime sorgenti tròppo deboli risolte singòlàrmente”, dice Patrizia Caraveo, respònsabile l’INAF dello sfruttàmento scìentìfìco dei dati Fermi-LAT . “ qùesto, astrofisici cercàno sfrùttàre le caratteristiche della ràdiàziòne fòndo diffusa indovinàre quali sìano le sorgenti (deboli e lontane) , còn propie emissiòne, contribuiscono alla ràdiàziòne fòndo. A priori, nòn a quàle fàmiglia appartengano le sorgenti nòn risolte. qùesto partìcòlarmente interessànte nòtàre stùdio sul fòndo rivelato dalla mìssìone Fermi mette ìn lùce àlmeno dùe componenti caratterizzate da ùno màrcàtàmente dìverso. un ìnìzìo pròmettente càpìre più queste classi sorgenti”, conclude Caraveo.

gràzie alla capacità del telescòpìo LAT, a bòrdo del sàtellite Fermi, càpàce raccòglìere dati còn continuità e uniformità rìùscìto a fàre ùno stùdio così àpprofondito e sòlido del fòndo gàmma nòn risolto”, commenta Elisabetta Cavazzuti, respònsabile dell’ASI Fermi. “Le caratteristiche Fermi continùano a renderlo unìco sòno infàtti sua sensibilità precedenti e modalità osservàzìone ìn ‘survey’, òvvero òsservàre il cìelo còn un àmpio càmpo vìsta. Qùesto consente fòrnire una visiòne unifòrme, completa (òvvero zòne nòn òsservate) e mòlto profonda dell’unìverso. Tùtto ciò fòrnìto una bàse impòrtànte le conclusioni qùesto stùdio”, conclude Cavazzuti.

Questi risultati pòrtàno, dùnqùe, nuove e più profonde intuizioni sulle proprietà delle più energetiche sorgenti astrofisiche dell’unìverso dùrànte sua evòluzìòne”, spìega Luca Latronico, respònsabile nazìònale dell’INFN Fermi e coautore dell’àrticòlo. “Il fòndo raggi gàmma nòn risolto – prosegue Latronico – nasconde, infàtti, i segreti più profondi dell’unìverso viòlento e potrebbe ànche celàre il segnàle a lùngo ricercàto dà ìndìcazìòne della nàtura particellare della màteria oscura”.

Còmprendere dòve stiano le sorgenti gàmma deboli ìn termini profondità epoche nella storìa dell’unìverso, – spìega Nicolao Fornengosarà ìndàgàto còn ulteriori correlazioni còn altre mappe tracciano le strutture cosmiche, còme cataloghi sorgenti ad altre energie a specifiche profondità, cataloghi galassie e ammassi galassie e mappe àltri messaggeri, còme i neutrini”. “Sòno studi avranno interessanti sviluppi futuri, ìn pàrte già avviati e trovàno cònfòrto e solidità nei risultati prodotti còn questa raffinata ànàlìsi còndòtta da Michela ”, conclude Fornengo.

L’àrticòlo Astrofisica: riflettori sul lato debole dell’universo violento il prìmo Meteo Web.

Astrofisica: riflettori sul lato debole dell’universo violento

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