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    I fisici scoprono una caratteristica a gomito nello spettro di massa logaritmico medio dei raggi cosmici ad altissima energia
    Il flusso dello spettro energetico di tutte le particelle LHAASO-KM2A moltiplicato per E 2,75 in funzione dell'energia. La banda d'ombra grigia rappresenta le incertezze sistematiche stimate. Vengono inoltre tracciati per confronto i risultati di HAWC, CASA-MIA, Tibet-III, KASCADE e IceCube/IceTop. Credito:Lettere di revisione fisica (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.131002

    I ricercatori del Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) hanno misurato accuratamente lo spettro energetico di tutte le particelle dei raggi cosmici e la massa logaritmica media nell’intervallo di 0,3–30 peta-elettronvolt (PeV). Hanno anche scoperto una caratteristica "a gomito" nello spettro di massa logaritmico medio dei raggi cosmici.



    Lo studio è stato pubblicato online in Physical Review Letters il 26 marzo. È stato completato dalla collaborazione internazionale LHAASO guidata dall'Istituto di fisica delle alte energie (IHEP) dell'Accademia cinese delle scienze.

    I ricercatori hanno utilizzato i dati sperimentali LHAASO-KM2A da settembre 2021 a dicembre 2022 per misurare lo spettro energetico di tutte le particelle dei raggi cosmici e la massa logaritmica media nella regione del “ginocchio” con una precisione senza precedenti. Non solo attribuirono il ginocchio alle componenti leggere dei raggi cosmici, cioè protoni ed elio, ma fecero anche una scoperta rivoluzionaria di una caratteristica simile a un gomito – un’inversione dello spettro del ginocchio – nella massa logaritmica media per la prima volta.

    I risultati del LHAASO gettano nuova luce sull’origine del ginocchio, che ha lasciato perplessi gli scienziati per quasi 70 anni dalla sua scoperta iniziale. I revisori hanno descritto questi risultati come una "pietra miliare significativa nel campo".

    I ricercatori hanno sfruttato appieno i vantaggi significativi dei rilevatori di muoni ad alta quota e su vasta area dell’esperimento LHAASO per ottenere misurazioni dell’energia calorimetrica che riducono significativamente la dipendenza della misurazione dell’energia dalla composizione dei raggi cosmici e dai modelli di interazione adronica negli esperimenti a terra. Questa tecnica unica ha svolto un ruolo cruciale nel garantire l'accuratezza e l'affidabilità dei risultati.

    LHAASO è costituito da infrastrutture scientifiche e tecnologiche situate sul monte Haizi nella contea di Daocheng, provincia del Sichuan, Cina, ad un'altitudine di 4.410 metri. Comprende lo Square Kilometer Ground-based Array (KM2A) che comprende 5.216 rilevatori di particelle elettromagnetiche e 1.188 rilevatori di muoni; i 78.000 m 2 Array di rilevatori Cherenkov dell'acqua (WCDA); e il 18° telescopio Cherenkov ad ampio campo visivo (WFCTA).

    È stato completato nel luglio 2021 e poi messo in funzione in modo stabile, rendendolo un dispositivo di rilevamento leader a livello internazionale con elevata sensibilità, potenti capacità di rilevamento del cielo e un'ampia gamma di energie.

    Ulteriori informazioni: Zhen Cao et al, Misurazioni dello spettro energetico di tutte le particelle e della massa logaritmica media dei raggi cosmici da 0,3 a 30 PeV con LHAASO-KM2A, Lettere di revisione fisica (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.131002

    Informazioni sul giornale: Lettere di revisione fisica

    Fornito dall'Accademia cinese delle scienze




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