Un’audace esplorazione scientifica si è appena concretizzata nelle regioni inospitali dell’Antartide, con il lancio dell’esperimento internazionale GAPS (General AntiParticle Spectrometer).
Sollevato da McMurdo Station, la base operativa della NASA nel continente bianco, GAPS è un sofisticato rivelatore di particelle destinato a scrutare l’atmosfera terrestre a un’altitudine di circa 30 chilometri, librandosi sopra l’immensità dei ghiacci.
L’innovativo strumento, sospeso in stratosfera grazie a un pallone aerostatico, ha l’obiettivo primario di decifrare le elusive firme dell’antimateria presenti nei raggi cosmici, un fenomeno ancora avvolto nel mistero.
La rilevazione di queste rari eventi costituisce una potenziale chiave di volta nella comprensione della materia oscura, una delle più enigmatiche componenti dell’universo.
La materia oscura, invisibile e non interagente con la luce, rappresenta circa l’85% della massa dell’universo, esercitando una forza gravitazionale cruciale per la formazione delle galassie e delle strutture cosmiche su larga scala.
La sua natura rimane un enigma scientifico di primaria importanza, alimentando una intensa ricerca internazionale.
L’Università degli Studi di Bergamo riveste un ruolo cruciale in questa ambiziosa impresa, con il suo Gruppo di Microelettronica che, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ha concepito e realizzato il circuito integrato di lettura del rivelatore.
Questa componente, cuore pulsante dello strumento, permette la decodifica dei segnali generati dall’interazione delle particelle con il rivelatore, trasformando un’interazione infinitesimale in dati interpretabili.
L’ingegneria di precisione dietro questo circuito è il frutto del lavoro congiunto di un team altamente specializzato, guidato da Valerio Re, Massimo Manghisoni, Elisa Riceputi, Paolo Lazzaroni e Luca Ghislotti, che hanno applicato le loro competenze in microelettronica e fisica delle particelle per superare le sfide tecniche imposte dall’ambiente ostile dell’Antartide.
Questa seconda campagna di volo, dopo un rinvio nel 2024 a causa di condizioni meteorologiche proibitive, rappresenta un momento cruciale per il progetto GAPS.
Il team internazionale, attualmente operativo a McMurdo Station, sta coordinando le attività operative, con un programma di osservazioni che si protrarrà fino a gennaio, sfruttando la luce solare continua tipica del periodo antartico.
L’esperimento si avvale di un’architettura modulare e di una calibrazione meticolosa per garantire la massima sensibilità e precisione nella misurazione delle particelle, minimizzando al contempo l’impatto delle interferenze ambientali, come i raggi cosmici solari e le variazioni di temperatura.
I dati raccolti saranno poi sottoposti ad un’analisi complessa, impiegando algoritmi avanzati di filtraggio e modellazione statistica, per estrarre i segnali di antimateria dal rumore di fondo cosmico, aprendo potenzialmente nuove prospettive sulla composizione e l’evoluzione dell’universo.
