Le nuove generazioni di acceleratori di particelle, a partire dal famoso Lhc del Cern di Ginevra, stanno aiutando a scoprire moltissime particelle elementari prima sconosciute. Ma l’universo in cui viviamo ospita molti acceleratori naturali, capaci di far raggiungere alle particelle velocità impensabili. Ne abbiamo parlato di recente a proposito dei quasar, galassie attive con un nucleo altamente energetico che emettono raggi gamma ad altissima energia.
Ora un nuovo studio guidato dal Gfz di Postdam suggerisce che esiste un gigante acceleratore di particelle ancora più alla nostra portata, quanto meno in termini astronomici. Il campo magnetico terrestre intrappola in continuazione particelle ad alta energia. Quando i primi satelliti sono stati lanciati nello spazio, un gruppo di scienziati guidati dal fisico statunitense James Van Allen ha scoperto l’origine di quelle particelle elettricamente cariche: due regioni di plasma all’interno della magnetosfera terrestre. Più tardi, le due zone a forma di ciambella sono state chiamate Fasce di Van Allen in onore di quella scoperta.
Secondo il nuovo studio tedesco, sarebbero proprio queste “ciambelle” elettricamente cariche la sede del più potente acceleratore di particelle mai trovato nei dintorni della Terra. Gli scienziati si sono basati sui dati raccolti dalle Van Allen Probes della Nasa, lanciate nel 2012 con l’obiettivo di attraversare uno degli ambienti più ostili allora raggiungibili da una sonda.
I risultati, pubblicati su Nature Communications, mostrano che gli elettroni presenti nelle due cinture di radiazioni possono essere accelerati localmente fino a raggiungere velocità elevatissime. A dare la “spinta” agli elettroni sarebbe proprio la magnetosfera, che agirebbe appunto come gigante acceleratore spaziale. Accelerando le particelle fino alle cosiddette energie ultra-relativistiche. Il che significa che il loro moto sprigiona un’energia superiore a quella regolata dalla famosa equazione E=mc2 di Einstein.
La scoperta getta una nuova luce sui complessi meccanismi che regolano l’energia delle Fasce di Van Allen. Gli elettroni che le abitano sono così veloci che per loro il tempo ha un valore completamente diverso rispetto a quello che intendiamo qui sulla Terra. Un aspetto che sarà affascinante studiare, per comprendere meglio le potenzialità di questo immenso acceleratore di particelle nella magnetosfera.
