Il CERN ricrea la nascita degli sciami di particelle cosmiche

I fisici del CERN hanno ricreato in laboratorio i primi istanti degli sciami di particelle cosmiche, fornendo nuove evidenze per verificare il modo in cui gli scienziati interpretano le particelle in arrivo dallo spazio.

I raggi cosmici sono nuclei atomici che si muovono ad alta velocità. Quando colpiscono gli atomi negli strati alti dell’atmosfera terrestre, innescano sciami di altre particelle. I ricercatori utilizzano simulazioni al computer per risalire da questi sciami alle caratteristiche del raggio cosmico originario, ma modelli diversi forniscono risposte diverse.

Per mettere alla prova questi modelli, nel luglio 2025 un gruppo internazionale ha utilizzato il Large Hadron Collider per far collidere per la prima volta fasci di protoni con fasci di ossigeno. I protoni rappresentavano i raggi cosmici in arrivo, mentre l’ossigeno rappresentava un componente dell’atmosfera.

Il rivelatore ATLAS ha registrato gli sciami di particelle risultanti. Misurandone il numero, le energie e le direzioni, il gruppo ha ricostruito in dettaglio l’inizio di uno sciame. I risultati, pubblicati su Physical Review Letters, hanno mostrato che i modelli esistenti non descrivevano accuratamente queste interazioni.

I nuovi dati dovrebbero aiutare i ricercatori a distinguere i raggi cosmici composti da idrogeno da quelli costituiti da elementi più pesanti. Questo potrebbe offrire indizi sulle loro origini e aiutare gli scienziati a studiare alcuni degli ambienti più estremi dell’universo.