( fonte principale: Karttunen et. al. Fundamental Astronomy - Springer)
| Oltre che trasportata dalle radiazioni elettromagnetiche l'energia ci arriva dallo spazio anche in altre forme : particelle (raggi cosmici e neutrini) e radiazione gravitazionale. | |
| RAGGI COSMICI. I raggi cosmici consistono dui nuclei di atomi totalmente ionizzati e sono ricevuti in uguale quantità da tutte le direzioni. La loro direzione incidente non ci dice nulla riguardo la loro origine perchè sono particelle cariche e la direzione di propagazione varia continuamente quando si muovono attraverso il campo magnetico della Via Lattea. I raggi cosmici hanno elevate energie perchè sono prodotti da fenomeni di elevata energia, come le esplosioni delle supernove. La maggior parte dei raggi cosmici sono protoni (90%), poi nuclei di elio (10%) e infine qualche nucleo pesante. Le energie sono tra 108 e 1020 eV. I raggi cosmici più energetici producono le reazioni secondarie quando colpiscono le molecole dell'atmosfera. Le reazioni secondarie possono essere osservata da terra, ma i raggi cosmici primari possono essere osservati direttamente solo al di fuori dell'atmosfera. Il rilevatori usatoi per osservare i raggi cosmici sono simili a quelli usati nella fisica delle particelle. E poichè gli acceleratori realizzati raggiungono energie di soli 1012 eV allora i raggi cosmici offrono un eccellente laboratorio "naturale" per la fisica delle particelle. Molti satelliti e astronavi hanno rilevatori di raggi cosmici. | |
| NEUTRINI. I neutrin i sono particelle elementari neutre e di massa estremamente piccola, circa 10,000 volte più piccola della massa dell'elettrone. Molti neutrini devono essere prodotti nelle reazioni nucleari all'interno delle stelle; ma poichè interagiscono debolmente con la materia escono facilmente dall'interno delle stelle. I neutrini sono molto difficili da osservare. Il primo metodo per rilevare i neutrini è stato il metodo radiochimico. Come agente reattivo può essere usato il tetracloroetene C2Cl4. Quando un neutrino colpisce un atomo di cloro, il cloro è trasformato in argon con la liberazione di un elettrone secondo la reazione : 37Cl + ν → 37Ar + e- . L'atomo di argon è radioattivo e può essere osservato. Al posto del cloro, si può anche usare litio o gallio. Un altro metodo di osservazione è basato sulla radiazione Cerenkov prodotta dai neutrini in acqua purissima. I flash di luce sono registrati con fotomoltiplicatori ed è anche possibile trovare la direzione di propagazione. In ogni caso i rilevatori di neutrini sono posti in cavità sotterranee delle montagne per proteggerli dalle reazioni secondarie causate dai raggi cosmici. Con i rilevatori a neutrini si osservano i neutrini emessi dal Sole e nel 1987 si sono osservati i neutrini emessi dalla supernova 1987A nella Grande Nube di Magellano. | |
| LE ONDE GRAVITAZIONALI.
L'astronomia gravitazionale è una branca dell'astronomia molto giovane.
La radiazione gravitazionale è emessa da masse accelerate proprio come
le onde elettromagnetiche sono emesse da cariche accelerate. La
rilevazione delle onde gravitazionali è molto difficile e non sono
state mai osservate direttamente. Il primo mtipo di antenna per onde
gravitazionali è stato il cilindro di Weber, un cilindro di
alluminio che inizia a vibrare alla sua frequenza propria se investito
da un impulso di onda gravitazionale. Un altro tipo di recenti
rivelatori di radiazione gravitazionale misurano gli "sforzi spaziali"
indotti dalle onde gravitazionali e sono costituiti da due insieme di
specchi in direzioni perpendicolari tra loro (interferometro di
Michelson), o un insieme di specchi paralleli (interferometro di
Fabry-Perot ). Le distanze relative tra gli specchi sono continumente
controllate con un interferometro laser. Se un impulso gravitazionale
attraversa il rivelatore (test mass) la distanza tra gli specchi
cambia, cambia la figura di interferenza e e viene rilevata l'onda
gravitazionale. |
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