AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) è un rivelatore di particelle progettato per essere collocato sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), l’avamposto dell’uomo nello spazio, che orbita a 400 km di $altezza$. Da lì, AMS cercherà di scoprire la materia dietro le porte dell’ignoto.
Il progetto è frutto di una collaborazione internazionale in cui l’Italia ha un ruolo di primo piano, con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). In particolare AMS cercherà nello spazio tracce di quelle particelle ancora sconosciute da cui ci aspettiamo informazioni importanti sulla storia del nostro universo.
AMS intercetterà e identificherà con i suoi rivelatori tipi di particelle elementari che non si possono riprodurre sulla Terra con gli acceleratori. Particelle che potrebbero rivelare l’esistenza di antistelle e antigalassie o darci qualche indizio in più sulla natura della materia oscura, che dovrebbe costituire circa un quarto di tutto l’Universo. O ancora, particelle composte di materia ultradensa costituita dai quark “strani”, uno stato della materia ipotizzata da alcuni fisici i cui frammenti vengono chiamati strangelet. AMS registrerà il passaggio di decine di miliardi di raggi cosmici provenienti dalle profondità dello spazio, misurandoli prima che si scompongano o si annichiliscano nell’interazione con l’atmosfera del nostro pianeta. Setacciando e analizzando questa enorme quantità di dati con tecnologie avanzatissime, i ricercatori sperano di trovare tracce preziose di questa materia sconosciuta, di poterla misurare e comprendere, in uno straordinario sforzo scientifico e di conoscenza.
Un’esplorazione che durerà anni, un’impresa alla quale l’Italia partecipa sia con i suoi ricercatori, sia con i suoi astronauti. AMS nasce dalla collaborazione di 16 Paesi e l’Italia ha un ruolo di primo piano con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Il responsabile della collaborazione è il premio Nobel Samuel C.C. Ting, del MIT e del CERN, mentre il vice responsabile è l’italiano Roberto Battiston, fisico dell’INFN e docente all’Università di Perugia.
I ricercatori delle Sezioni INFN e dei Dipartimenti di Fisica delle Università di Bologna, Perugia, Pisa, Milano Bicocca e Roma La Sapienza hanno progettato e realizzato alcuni tra i principali sistemi di identificazione dei raggi cosmici: il Time of Flight, il Tracciatore al Silicio, lo Star Tracker, il RICH e il Calorimetro Elettromagnetico. Anche le imprese italiane, soprattutto PMI, hanno avuto un ruolo importante nel progetto AMS, lavorando alla costruzione di diversi apparati ad alta tecnologia dell’esperimento.
Ad accompagnare lo strumento nel volo STS-134 dello Shuttle sarà l’astronauta dell’ASI Roberto Vittori, e a riceverlo sulla ISS sarà un altro astronauta italiano, Paolo Nespoli. Il nostro Paese è il primo contributore ad AMS, con circa il 25% del costo totale dell’impresa, valutabile complessivamente intorno al miliardo e mezzo di euro tra investimenti e costo del personale, nel corso di 16 anni.
Un vero peccato che, a causa della fine delle missioni dello shuttle, abbiano dovuto sostituire il magnete superconduttore raffreddato a elio, con quello della missione precedente, meno performante……
Nonostante tutto, sono sicuro che presto avremo un mucchio di sorprese anche da AMS-02!
Scusa Red, cos’è un magnete superconduttore? Avevo sentito parlare dei super-magneti… sono la stessa cosa?
❓ Red, come mai questo nick da divinità hindu?
@Red: In compenso sarà possibile mantenere attivo l’esperimento per tutta la durata della vita della ISS, che durante la progettazione dell’esperimeno si riteneva fosse più breve, motivo per cui si è progettato un magnete “ad esaurimento”, mentre ad oggi si può sperare in almeno una decina d’anni di misure, se non di più, per cui quella di utilizzare il magnete permanente è stata probabilmente la scelta migliore.
@AndreaGG: I magneti superconduttori non sono nient’altro che elettro calamite in cui la bobina che genera il campo magnetico è costituita da un cavo superconduttore, mantenuto alla giusta temperatura tramite raffreddamento (nel nostro caso con elio liquido).
Il super-magnete di cui tu parli è invece un elettromagnete “normale”, costruito però in modo da evitare particolari problemi generati dall’elevata intensità magnetica e costituito da leghe speciali ad alta saturazione ferromagnetica, che permettono di mantenere un campo magnetico particolarmente forte, ma solo per brevi periodi. Se vuoi saperne di più, leggi QUI.
@Moreno: Dovrei mantenere fede al mio nik, e lasciarti in sospeso… 😀 In ogni caso, c’è stato un periodo della mia vita in cui mi sono interessato alle religioni e alle filosofie, sia a quelle occidentali classiche che a quelle orientali. Nel far questo, mi sono imbattuto in Hanuman, lo spirito – scimmia, undicesima reincarnazione del dio Shiva e personificazione di saggezza, fede, giustizia, onestà e forza (virtù che ho sempre cercato di coltivare, ma ahimè con scarsissimi risultati). Essendo nato nell’anno della scimmia, è stata una scelta facile…. Red è il colore rosso, attribuito a Shiva (Rudra).
@bertupg: Lo sapevo, ma aver perso una maggiore sensibilità dello strumento per problemi politici mi dà il nervoso…. 😥 😮 👿
Grazie 1000 Red… ora me lo studio per bene!
E’ avvincente questo parlare di antimaterie particelle oscure, sarebbe bene qualche spiegazione per ignoranti come me. Cia Luca 😆
Quando si deve costruire un rivelatore per qualcosa che non si conosce (come per la materia oscura) quali criteri si usano? E la fortuna ha un ruolo importante? Ringrazio in anticipo tutti quelli che mi aiutano a capirne un po di più (soprattutto Red immagino)
@gaetano: Caro Gaetano, mi sa che mi sopravvaluti, e di parecchio!!! 😳
Comunque, vediamo cosa riesco a tirar fuori dal cappello.
Normalmente, se non si sospetta che questo “qualcosa” ci sia, di solito non lo si rileva, a meno che non capiti per caso a tiro di qualche rilevatore / studio destinato ad altro (ad esempio, come per la scoperta della radiazione di fondo, o come nel caso della materia oscura: è la serendipità, o fortuna, come dici tu).
In tal caso compare un segale “anomalo”, assolutamente imprevisto e non spiegabile con le normali leggi conosciute. Una volta esclusi errori ed interferenze, si comincia a vedere se il segnale è riscontrabile sempre nelle stesse condizioni (se l’esperienza è ripetibile /rilevabile da chiunque). Dopodiché si formula una teoria e, se la stessa prevede peculiarità non ancora riscontrate, si cerca di verificare se sono rilevabili in natura. Si insiste con le prove, finché tutti (o quasi) gli indizi non collimano con la teoria.
Altre volte, invece, si formula una teoria e si va a verificare se ci sono delle corrispondenze in natura. Normalmente, però, lo si fa perché ci sono delle piccole differenze tra i dati rilevati e le teorie che tentano di spiegarli, e si cerca di farli ricadere in una teoria più generale. In tal caso, ci si aspetta che quanto si va a rilevare abbia delle caratteristiche minime ben individuate, e sulla base di quelle si va a costruire i rilevatori.
Se siamo stati fortunati, i risultati non collimano con quelli attesi, se invece ci coglie la sfortuna, tutto corrisponde alle attese. Perché non scrivo il contrario? 😯 Perché di solito, se tutto corrisponde al primo colpo, o hai sbagliato o non hai più nient’alto da scoprire.
Naturalmente, esiste anche un mix dei due casi sopra…..
In ogni caso, io sono uno “scienziato da tastiera”. Lascio a chi lo fa di mestiere (agli scienziati veri, e non a quelli della domenica come me) l’arduo compito di correggere quanto ho scritto e di spiegare meglio la cosa….
Red: sincera stima!
@AndreaGG: Assolutamente mal riposta, caro Andrea. 😳
Rivolgi le tue attenzioni allo staff di Astronomia.com, che fa veramente un’ottimo lavoro, con amore, passione e fatica.
E, soprattutto, supporta persone come Enzo, che con il duro lavoro, sacrifici, tantissima modestia e tanto sforzo intellettuale cercano di avvicinarsi sempre più a “L’amor che move il sole e l’altre stelle”….
caro Red,
tu non dici male. Aggiungerei però che la materia oscura, secondo le teorie odierne, possiede massa in grado di influenzare quella “normale”. Per cui rivelatori sensibili alla massa e nel contempo che analizzino la sorgente della massa potrebbero dare informazioni utili. Se vi sono effetti gravitazionali e non si conosce che cvosa li causa si va nel verso giusto. Comunque, andrebbe letto bene come funzionano questi rivelatori. Appena ho un po’ di tempo lo farò…
@Gabriella
grazie per questa eccitante news! Ne approfitto per chiederti se puoi aiutarci a chiarire un dubbio che io e Red Hanuman (a proposito Red, che bello il significato del tuo nick!) ci portiamo dietro dal dibattito su un altro articolo relativo all’AMS…Gli scienziati dell’AMS sperano di rilevare nuclei di antielio, che sarebbe una prova dell’esistenza di remote antigalassie. Ma è possibile che una struttura complessa come un nucleo riesca a percorrere distanze enormi per arrivare fino a noi, senza annichilarsi con la materia? 🙄 Direi che è un viaggio estremamente insidioso…Ci illumini? 🙂
Grazieeee
@Francesca Diodati: Grazie, Francesca! Ma ricordati che le scimmie sono anche molto dispettose….. Sbertucciare non ti dice niente?….
@Red Hanuman
Sì ma anche simpatiche! 😆
@Francesca Diodati: Sempre se il tuo buon cuore le considera tali… 😉