Da sempre Sofos è attivamente impegnata per le scuole - e nelle scuole - di ogni ordine e grado, con un variegato programma di attività nell’ambito della Fisica e dell’Astronomia.

Quanta luce ha prodotto l’universo nell’arco della sua lunga vita? Potrebbe sembrare una domanda destinata a rimanere senza una risposta, uno dei tanti misteri scientifici ancora irrisolti e, forse, irrisolvibili… Ma non è così. Gli scienziati hanno escogitato un metodo per calcolare il numero dei fotoni – le particelle di luce visibile – prodotti dall’universo dal momento in cui si è avuta la prima formazione stellare.

Le odierne teorie indicano che l’universo sia nato 13,7 miliardi di anni fa e che le prime stelle abbiano cominciato a risplendere “appena” qualche centinaio di milioni di anni dopo, ponendo fine a quella che gli astrofisici chiamano “era oscura”. E dunque, secondo un recente studio, il numero di fotoni emessi dalla fine dell’era oscura a oggi sarebbe 4 x 10⁸⁴ (ovvero, 4 seguito da ben 84 zeri).

Questa scoperta, di per sé straordinaria, è per l’Italia anche motivo di grande orgoglio. Sì, perché Marco Ajello, l’astrofisico che ha diretto il team di ricerca alla Clemson University in South Carolina (USA), è uno dei tanti cervelli italiani trasferitisi all’estero. Per questo studio, il team di Ajello ha utilizzato il Fermi Gamma-ray Space Telescope, uno degli “occhi spaziali” della NASA.

Con il termine generico raggi cosmici, i fisici si riferiscono a una vasta gamma di particelle di provenienza extraterrestre che riempiono lo spazio attorno alla Terra. Si tratta di particelle di energia estremamente elevata: una sola di esse possiede la stessa energia cinetica di una pallina da tennis che si muove alla velocità di 200 km/h. In media, una particella incide su ogni centimetro quadrato di superficie terrestre ogni secondo. Ciò significa che, dacché avete cominciato a leggere questo articolo, milioni di particelle hanno già attraversato il vostro corpo.

Tra i vari costituenti dei raggi cosmici vi è il muone. Molto simile all’elettrone ma circa 200 volte più pesante, il muone è una particella instabile, ossia vive solo per un milionesimo di secondo prima di trasformarsi in altre particelle: in gergo fisico, si dice che decade. Ciò che rende questa particella particolarmente interessante per i fisici è la sua capacità di attraversare lunghe distanze attraverso la materia ordinaria. Durante il suo attraversamento, il muone interagisce con la materia, cede parte della sua energia a seconda dello spessore e delle caratteristiche fisiche dell’oggetto attraversato. Un opportuno rivelatore di muoni, posto alla fine del percorso della particella, sarà quindi in grado di descrivere esattamente l’oggetto – forma, dimensioni, densità, ecc – a partire dall’energia del muone rivelato.

Questa tecnica di “scrutamento” attraverso i muoni cosmici funziona alla perfezione per sondare l’interno di strutture archeologiche di grandi dimensioni, senza essere costretti a intaccarle materialmente. Un esempio tra tutti è quello della seconda tra le grandi piramidi di Giza: grazie a questa tecnica, applicata per la prima volta negli anni ’60 del ‘900 dal fisico statunitense Luis Alvarez, si scoprì che la piramide non conteneva tunnel, caverne o grandi camere, come invece ipotizzato fino a quel momento.