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SPAZIO/ Se la materia oscura lascerà una firma, DAMPE la leggerà

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Missione DAMPE  Missione DAMPE

Ha superato la campagna di test con fasci di elettroni, protoni e ioni condotta nella primavera scorsa presso il Cern di Ginevra su un modello di qualifica del tutto analogo a quello che sarà impiegato in volo: è il rivelatore di raggi cosmici della missione DAMPE (DArk Matter Particle Explorer), che sarà messo in orbita dal vettore cinese “Lunga Marcia 2D” dopo il lancio, nella tarda serata di domani, dal Jiuquan Satellite Launch Center nel deserto del Gobi in Cina. 

Il progetto DAMPE è nato nel 2011 come iniziativa della Chinese Academy of Sciences (CAS), una delle cinque missioni satellitari nel quadro del Programma di ricerca strategica in scienze spaziali; nel 2013 è diventato una collaborazione internazionale con l’adesione italiana - con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e le Università di Perugia, Bari e Lecce - e Svizzera con l’Università di Ginevra. I ricercatori europei, e in particolare gli italiani, hanno progettato e costruito il tracciatore in silicio e hanno predisposto gli strumenti di analisi dei dati.

Il satellite che partirà domani sera ha un peso totale di 1900 kg, il peso del carico utile è di 1400 kg e il suo consumo di potenza è di 400 W. Funzionerà come un potente telescopio spaziale per il rilevamento di raggi gamma ad alta energia, elettroni e raggi cosmici. Obiettivo principale dell’esperimento è infatti la ricerca della Dark Matter, la “materia oscura” che costituisce l’85% della materia dell’universo, contro il 15% di quella ordinaria; la missione quindi servirà per estendere le misure già effettuate dal Fermi-LAT (Large Area Telescope) e dall’AMS (Alpha Magnetic Spectrometer).

L’esistenza della materia oscura è dimostrata da molti fenomeni, come per esempio il moto delle stelle nelle galassie e gli effetti di “lente gravitazionale”; tuttavia, nonostante molti anni di ricerche, la sua natura rimane ancora un mistero e costituisce una delle questioni fondamentali della scienza moderna. Il principale obiettivo scientifico di DAMPE è quello di misurare elettroni e fotoni con risoluzione energetica molto più elevata e in un intervallo di energie in gran parte inesplorato dalle missioni precedenti, al fine di individuare possibili firme di materia oscura. 

Per elettroni e fotoni, il campo di rilevamento è di 5 GeV - 10 TeV (Gigaelettronvolt e Teraelettronvolt), con una risoluzione di circa l'1% a 800 GeV. Per raggi cosmici, il campo di rilevamento è di 100 GeV - 100 TeV, con una risoluzione migliore del 40% a 800 GeV. Il fattore geometrico è di circa 0,3 m2 sr per elettroni e fotoni e di circa 0,2 m2 sr per i raggi cosmici (dove sr è lo steradiante, che misura l’angolo solido); la risoluzione angolare è di 0,1 gradi a 100 GeV.

DAMPE ha anche grandi potenzialità nel far avanzare la nostra comprensione dell'origine e del meccanismo di propagazione dei raggi cosmici di alta energia, come pure per nuove scoperte nel campo dell’astronomia gamma alle alte energie. Le tecnologie utilizzate sono le più avanzate al mondo per la rivelazione di particelle elementari, spinte al massimo livello di qualità ed affidabilità per garantire una missione di lunga durata nello spazio.



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