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Approfondimento di Marco Battaglieri
 La missione spaziale PAMELA (a Payload for Antimatter Matter Exploration and Light Nuclei Astrophysics) si propone di fornire chiarimenti su alcune questioni ancora aperte nello studio della radiazione cosmica : la natura della materia oscura , l'asimmetria tra materia ed antimateria nel Cosmo, l'origine e l'evoluzione della materia nella galassia. PAMELA e' un sofisticato rivelatore di particelle, inviato nello spazio a bordo del satellite Resurs-DK1, costituito da diversi strumenti che permette una misura accurata dell'energia e abbondanza di elettroni cosmici, positroni, antiprotoni e nuclei leggeri. Le informazioni relative alle particelle cariche misurate da PAMELA, assieme alle misure della radiazione elettromagnetica fornita dalle altre missioni spaziali AGILE e GLAST permetteranno una migliore comprensione di alcuni dei processi fisici piu' energetici presenti nell'Universo. Il principale obiettivo scientifico di PAMELA consiste nello studio della componente di antimateria nella radiazione cosmica . Sin dagli anni 30 e' ben noto che la materia di cui e' composto il nostro mondo e' formata da elettroni e neutroni . La teoria delle particelle elementari (Modello Standard ) prevede, a fianco della materia ordinaria, l'esistenza di un 'altro tipo di materia, l'antimateria , con caratteristiche molto simili ma alcune proprietà' speculari. Per esempio l'antiparticella dell'elettrone e' il positrone, le cui proprietà' sono per la maggior parte identiche a quelle dell'elettrone (la massa, il valore della carica elettrica, ecc.) mentre altre sono speculari (il segno della carica elettrica: negativa per l'elettrone e positiva per il positrone). In natura non e' facile osservare l'antimateria. Con sofisticati esperimenti in laboratorio l'uomo ha dimostrato l'esistenza dell'antimateria : positroni, antiprotoni, antineutroni e anti-nuclei sono continuamente prodotti nelle collisioni nei grandi acceleratori di particelle . Quando l'antimateria incontra la materia il risultato e' la completa trasformazione di entrambe in radiazione elettromagnetica (annichilazione) con una energia pari alla somma delle loro masse. Resta tuttavia un mistero perche' il mondo cosi come oggi lo conosciamo, sia apparentemente costituito più da materia che anti-materia . La teoria più accreditata della cosmogenesi, la teoria del Big Bang , prevede infatti che all'origine dell'universo, materia e antimateria fossero presenti in uguali proporzioni. Di conseguenza, la misura dell'antimateria originaria presente nei raggi cosmici, rappresenterebbe una scoperta di primaria importanza. In particolare, così' come i nuclei di elio costituiscono la componente più abbondante della materia ordinaria, dopo l'idrogeno, ci si aspetta che l'anti-elio possa essere presente nei raggi cosmici e che la presenza di anti-nuclei più pesanti possa fornire una evidenza diretta della nucleo-sintesi anti-stellare. PAMELA sarà in grado di misurare la presenza di anti-nuclei nelle radiazioni cosmiche con una sensibilità' elevatissima. La misura di positroni ed antiprotoni presenti nei raggi cosmici, fornisce informazioni meno dirette sui misteri dell'antimateria, visto che queste particelle possono essere generate da processi fisici presenti in quello che può' essere considerato l'acceleratore di particelle più grande che esiste: il nostro Universo. Tuttavia la misura precisa del loro spettro energetico potrebbe fornire l'evidenza dell'annichilazione di nuove particelle non previste dal modello standard quali ad esempio la materia oscura , invocata per spiegare alcune osservazioni astrofisiche ed il risultato di alcuni esperimenti (DAMA). L'esperimento PAMELA, attivo dal 2006, ha gia' cominciato a produrre risultati scientifici interessanti, pubblicati sulle principali riviste internazionali (Nature, Physcial review letters …) mostrando, ad esempio, che lo spettro dei positroni di altissima energia e' diverso da quello che ci si attendeva. Una spiegazione non e' ancora disponibile ma questa scoperta apre la strada a nuove ed interessanti interpretazioni.
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