È partito con successo dall’Antartide l’esperimento GAPS (General AntiParticle Spectrometer), dedicato allo studio dell’antimateria nei raggi cosmici. Il lancio è avvenuto lunedì 15 dicembre alle ore 5:37 (ora della Nuova Zelanda) dalla base NASA di McMurdo, corrispondenti alle 17:37 in Italia, grazie a un grande pallone stratosferico che ha trasportato l’apparato scientifico fino a circa 37 chilometri di quota. I primi controlli hanno confermato che tutti i sistemi funzionano regolarmente e ora l’esperimento è in acquisizione nominale.
Il lancio è avvenuto nell’ambito delle attività della base LDB (Long Duration Balloon) della Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) della NASA, una struttura unica al mondo che opera in Antartide a circa 78 gradi di latitudine Sud. Qui le particolari condizioni atmosferiche permettono ai palloni stratosferici di compiere voli di lunga durata, anche di diverse settimane, seguendo traiettorie circolari attorno al Polo Sud. Questo consente agli scienziati di raccogliere grandi quantità di dati in un ambiente ideale per lo studio dei raggi cosmici.
L’obiettivo scientifico di GAPS è ambizioso: studiare la rarissima componente di antimateria presente nei raggi cosmici, con particolare attenzione agli anti-nuclei a bassa energia, come anti-protoni, anti-deuterio e anti-elio. La possibile osservazione di questi segnali potrebbe fornire indizi fondamentali sulla natura della materia oscura, una delle grandi questioni ancora aperte della fisica moderna.
Per farlo, GAPS utilizza una tecnica innovativa. Quando una particella di antimateria entra nel rivelatore, viene catturata dagli atomi del materiale e forma un atomo esotico. L'annichilazione dell'antinucleo e il decadimento dell’atomo esotico emettono segnali caratteristici. Analizzando questi segnali, gli scienziati possono identificare con precisione il tipo di antiparticella osservata.
Un contributo chiave allo sviluppo dell’esperimento arriva dall’Italia. La componente italiana della collaborazione ha progettato e realizzato per il tracciatore, basato su sensori al silicio, un sofisticato sistema di elettronica di lettura e alimentazione, in grado di individuare pochissimi eventi di interesse all’interno di un enorme flusso di particelle cosmiche.
Questa è la seconda campagna di volo di GAPS. Membri dei gruppi italiani hanno contribuito in modo significativo a entrambe le campagne. Nel 2024 il lancio non era stato possibile a causa di condizioni meteorologiche sfavorevoli, mentre quest’anno il decollo è avvenuto dopo appena una settimana di attesa. Il team internazionale continuerà a seguire il volo e l’acquisizione dei dati fino a gennaio, operando tra la base di McMurdo e la base LDB della CSBF.
La collaborazione GAPS, sponsorizzata dalla NASA, coinvolge istituzioni di ricerca degli Stati Uniti, del Giappone e dell’Italia. La partecipazione italiana, sostenuta dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), comprende ricercatori dell’INFN e delle Università di Firenze, Pavia, Bergamo, Napoli, Torino, Roma Tor Vergata e Trieste.
Boezio Mirko, responsabile nazionale della collaborazione italiana GAPS, commenta:
«Siamo lieti di annunciare che l’esperimento, a cui ci siamo dedicati con grande impegno, ha finalmente preso il volo. Dopo la campagna antartica del 2024, durante la quale condizioni di vento avverse avevano impedito il lancio, quest’anno l’obiettivo è stato raggiunto in appena una settimana.
Questo successo dimostra come l’impegno e la dedizione di ricercatori provenienti da diversi Paesi, uniti da un obiettivo comune, possano contribuire in modo significativo alla scienza, nella speranza di svelare alcuni degli ultimi misteri dell’Universo, come la natura della materia oscura. Ringraziamo tutti i colleghi italiani che hanno collaborato alla realizzazione dell’esperimento negli anni e che in questi giorni stanno analizzando i dati raccolti».
