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di
Guido Donati
Fin
dagli albori dell'umanità l'uomo si è posto una serie di domande
sulle proprie origini e sull'Universo che lo circonda. È riuscito a
darsi alcune risposte, ma altre rimangono insolute. Come si è
formato l'Universo? Come è avvenuto il Big Bang? Di cosa è
composta la cosiddetta "materia oscura" che compone un
quarto della massa dell'Universo? Di cosa sono composti i raggi
cosmici? Esiste l'antimateria? Perchè l'Universo è fatto di
materia e non di antimateria?
Se si riuscisse a trovare un solo
atomo di antielio si rivoluzionerebbero le nostre conoscenze e si
potrebbero immaginare interi sistemi organizzati in modo
completamente opposto al nostro. In tutte le ricerche finora
effettuate non è mai stata trovata antimateria.
La teoria del Big Bang vede l'Universo, prima di questo evento,
composto in parti eguali di materia e antimateria. Con il Big Bang
la materia si sarebbe separata dall'antimateria a formare le
galassie che conosciamo, mentre l'antimateria si sarebbe distrutta o
sarebbe andata a formare antigalassie in modo del tutto simmetrico
alla materia. Le particelle e
le antiparticelle non possono coesistere fra loro avendo la tendenza a distruggersi vicendevolmente.
Per
dare risposta a queste e ad altre domande fondamentali di
astrofisica e cosmologia è nato l'esperimento AMS (Anti Matter
Spectrometer), che prende il nome dagli strumenti inviati nello
spazio per la ricerca dell'antimateria Spettrometri Magnetici Alpha.
Gli AMS istallati a bordo di una stazione Spaziale Internazionale
Alfa (ISSA) saranno in grado di rivelare l'antimateria presente nei raggi
cosmici che giungono nel nostro sistema solare da galassie ancora
sconosciute. Gli AMS riescono a rintracciare una particella di
antimateria in dieci miliardi di particelle di materia.
L'INFN (Istituto Nazionale di Fisica
Nucleare), gruppi di ricercatori dell'Università di Bologna e Perugia in collaborazione
con l'ASI e le principali industrie aerospaziali italiane,
ha creato i rilevatori di particelle
più grandi mai realizzati per un esperimento nello spazio
utilizzando la tecnologia che l'INFN ha sviluppato negli ultimi
dieci anni per gli acceleratori di particelle. L'Agenzia
Spaziale Italiana è la responsabile della realizzazione di ACOP, il
computer di bordo che gestirà i dati di AMS.
L'esperimento AMS è potuto essere
realizzato grazie alla collaborazione
internazionale comprendente scienziati Europei, Cinesi, Americani e
Russi. La Cina ha fornito un magnete permanente di 3 m per lato,
cioè di ben 3 metri cubi, del peso di 1,8 tonnellate circondato da 3
metri cubi di elio che verrà mantenuta a meno 272 °C. Il
28 di questo mese è stato firmato dal premio nobel per la fisica Samuel C.C. Ting del
MIT/CERN e il presidente dell'Agenzia Spaziale Italiana Sergio
Vetrella l'accordo di collaborazione per l'esperimento AMS.
Il
primo esperimento AMS è stato effettuato dal 2 al 12 giugno
1998 durante il volo STS-91 dello Space Shuttle Discovery, con la collaborazione della NASA,
dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dell'Istituto Nazionale
di Fisica Nucleare (INFN) ed è stato utilizzando lo spettrometro AMS-01;
il nuovo Anti Matter
Spectrometer si chiama AMS-02.
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