I DUE TELESCOPI A LUCE CHERENKOV

Cento pubblicazioni per dieci MAGICi anni

Doppio traguardo per i telescopi MAGIC e per i ricercatori della sua Collaborazione: 100 pubblicazioni su riviste internazionali e 10 anni di attività. L'Italia, attraverso l'INAF e l'INFN e le università di Padova, Siena e Udine è uno dei principali partner del consorzio MAGIC

I telescopi Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov installati sull'isola di La Palma alle Canarie. La foto e’ stata realizzata dall’astrofotografo portoghese Miguel Claro

I telescopi Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov installati sull’isola di La Palma alle Canarie. La foto e’ stata realizzata dall’astrofotografo portoghese Miguel Claro

Sull’edizione di Astronomy&Astrophysics dello scorso 9 dicembre è uscita la centesima pubblicazione su rivista internazionale realizzata dalla Collaborazione MAGIC. Il lavoro, dal titolo “First broadband characterization and redshift determination of the VHE blazar MAGIC J2001+439”: riguarda una sorgente che porta come nome proprio MAGIC. Infatti si tratta di una delle sorgenti di altissima energia scoperte da questo strumento per cui gli è stato assegnato il nome che, seguendo la tradizione dell’astronomia, è composto dal nome dell’osservatorio che ha fatto la scoperta seguito dalle coordinate celesti dell’oggetto. Si tratta di un buco nero supermassiccio che si trova al centro una galassia molto lontana, nascosto dietro alla cortina di stelle che formano il piano della nostra Galassia. Ma grazie ai raggi gamma emessi dalla sorgente, che riescono ad attraversare indenni la nostra Galassia, è stato possibile scoprire questa sorgente e studiarne in dettaglio la natura anche ad altre lunghezze d’onda come riportato nel lavoro pubblicato dalla collaborazione MAGIC.

La centesima pubblicazione arriva quasi in contemporanea con un altro notevole traguardo per la collaborazione. Alcuni giorni fa, in occasione del periodico Congresso di Collaborazione che si è svolto a Sofia in Bulgaria, il consorzio internazionale MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov) ha infatti festeggiato i primi 10 anni di attività dell’esperimento. Inaugurato nel 2004 come singolo telescopio, MAGIC opera in modalità stereoscopica dall’autunno 2009 grazie alla costruzione di uno strumento gemello (MAGIC II), ma significativamente migliorato in molti particolari. Recenti interventi hanno poi adeguato il primo telescopio al più maturo standard tecnologico del secondo; INAF ha contribuito quest’estate con la sostituzione di circa un quarto della superficie ottica, deteriorata in 10 anni di attività all’aperto nell’impegnativo ambiente montano.

Grazie ai loro specchi di ben 17 metri di diametro, i telescopi MAGIC hanno detenuto per molti anni il primato dei più grandi specchi per scopi astronomici al mondo. I risultati raggiunti allo spegnimento delle prime 10 candeline pongono MAGIC tra le più vivaci e promettenti realtà nel campo dell’astrofisica delle alte energie. La collaborazione ha infatti già scoperto più di 25 nuove sorgenti di radiazione di altissima energia e pubblicato 100 lavori sulle principali riviste internazionali (di cui 5 su Science). Risultati raggiunti sono stati presentati in questi anni ad innumerevoli contributi alle principali conferenze del settore. Gli obiettivi scientifici di MAGIC abbracciano una vasta gamma di argomenti a partire dallo studio dell’emissione di altissima energia dai Nuclei Galattici Attivi, dove MAGIC ha all’attivo l’osservazione delle più distanti sorgenti che emettono alle altissime energie e ne ha ricavato importanti risultati per lo studio del fondo cosmico, tema fondamentale interesse cosmologico. In ambito galattico, ha permesso cruciali osservazioni dell’emissione gamma nelle pulsar (come l’osservazione ad altissime energie della pulsazione dalla Crab Pulsar) e nei resti di supernova (SNR). Non mancano poi obiettivi più ambiziosi ed esotici come lo studio degli enigmatici lampi di luce gamma (GRB), dove MAGIC può sfruttare le sue uniche peculiarità costruttive che gli permettono di ripuntare qualunque posizione in cielo nel giro di poche decine di secondi e una banda energetica estesa a basse energie fino a poche decine di GeV, fino alle ricerche  di fisica fondamentale (come ad esempio lo studio sulla possibile violazione dell’invarianza di Lorentz) e sui costituenti della materia oscura.

MAGIC e la Via Lattea: dietro la cortina di stelle che compongono la Via Lattea - ovvero il piano della nostra Galassia - ci sono altre galassie che possono essere osservate alle alte energie come nel caso della sorgente oggetto della centesima pubblicazione della collaborazione MAGIC. Crediti: Angelo Antonelli

MAGIC e la Via Lattea: dietro la cortina di stelle che compongono la Via Lattea – ovvero il piano della nostra Galassia – ci sono altre galassie che possono essere osservate alle alte energie come nel caso della sorgente oggetto della centesima pubblicazione della collaborazione MAGIC. Crediti: Angelo Antonelli

MAGIC è situato a 2230 metri sul livello del mare, presso l’Osservatorio del Roque de Los Muchachos, a La Palma, nelle Isole Canarie, ma non è un telescopio ottico come gli altri presenti nello stesso osservatorio bensì un IACT, acronimo per Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope. Il suo scopo è studiare il cielo nella banda dei raggi gamma di altissima energia, ovvero nella regione dello spettro elettromagnetico di energia centinaia di miliardi di volte superiore a quella della luce visibile, convenzionalmente identificata come Very High Energy (VHE). Questa radiazione ultra-energetica non è però in grado di raggiungere il suolo perché viene assorbita dalla nostra atmosfera producendo una cascata di particelle secondarie: altri fotoni e coppie elettrone-positrone. Quando queste ultime particelle, dotate di carica elettrica,  si propagano attraverso l’atmosfera ad una velocità superiore a quella della luce nell’aria, un breve (concentrato in pochi nanosecondi) lampo di fioca luce bluastra viene generato. I due giganteschi “occhi” di MAGIC sono in grado di registrare proprio questo debolissimo lampo di luce (dettta luce Cherenkov) dal quale è possibile ricostruire le caratteristiche della radiazione gamma originaria: principalmente, la direzione di provenienza e l’energia. Diciassette tra Università e Istituti di ricerca di 8 differenti paesi partecipano alla Collaborazione, che annovera circa 150 scienziati attivi, con una significativa presenza italiana.

L’Italia, attraverso l’INAF e l’INFN e le università di Padova, Siena e Udine è uno dei principali partner del consorzio MAGIC. L’INAF è entrato a far parte della collaborazione nel 2006 ed è direttamente responsabile di parte degli specchi che equipaggiano entrambi i telescopi. Allo stesso tempo, l’INAF è attivamente coinvolto nelle correnti attività tecniche e scientifiche dell’esperimento fornendo personale per i turni di osservazione e l’analisi scientifica dei dati.

* responsabile INAF presso la Collaborazione MAGIC

 

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