{"id":1483,"date":"2024-06-01T16:32:13","date_gmt":"2024-06-01T14:32:13","guid":{"rendered":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/?p=1483"},"modified":"2024-06-01T16:33:23","modified_gmt":"2024-06-01T14:33:23","slug":"i-raggi-gamma-dallastrofisica-ai-fumetti","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/2024\/06\/01\/i-raggi-gamma-dallastrofisica-ai-fumetti\/","title":{"rendered":"I raggi gamma: dall’astrofisica ai fumetti"},"content":{"rendered":"

Nell\u2019era tecnologica in cui viviamo, spesso si parla di inquinamento elettromagnetico, anche se di fatto non siamo sempre consapevoli di quali dispositivi lo provochino e che effetti possa avere sull\u2019essere umano. Anche se non ce ne accorgiamo, noi siamo costantemente circondati da onde elettromagnetiche: basti pensare alle microonde sfruttate dai nostri fornetti casalinghi per scaldare e cuocere il cibo o alle onde radio impiegate nei sistemi di comunicazione.<\/p>\n

Per comprenderne meglio la natura \u00e8 utile conoscere i vari tipi di onde elettromagnetiche esistenti, racchiuse nel cosiddetto \u201cspettro elettromagnetico\u201d. Questo spettro \u00e8 diviso in sette fasce, in base alla lunghezza d\u2019onda e alla frequenza (grandezze fisiche che sono inversamente proporzionali). Elencandole per frequenza crescente, e dunque lunghezza d\u2019onda decrescente, troviamo: onde radio, microonde, infrarossi, la luce visibile, ultravioletti, raggi X e raggi gamma. Pi\u00f9 \u00e8 alta la frequenza, maggiore \u00e8 la pericolosit\u00e0 dell\u2019onda, dunque le onde radio saranno le pi\u00f9 innocue mentre i raggi gamma i pi\u00f9 potenzialmente dannosi.<\/p>\n

Oltre che essere i pi\u00f9 pericolosi dello spettro, i raggi gamma, sono anche i pi\u00f9 interessanti, in quanto hanno una grande importanza nell\u2019astrofisica.<\/p>\n

 <\/p>\n

La storia<\/h3>\n
\"\"
Paul Villard<\/figcaption><\/figure>\n

Le prime sorgenti di raggi gamma furono osservate nel decadimento gamma, processo in cui un nucleo eccitato decade emettendo questa radiazione appena dopo la formazione. Il primo a osservarli fu Paul Villard, chimico e fisico francese, nel 1900 mentre studiava la radiazione emessa dal radio. Villard cap\u00ec che questa radiazione era pi\u00f9 penetrante delle altre osservate nel radio, come i raggi beta o i raggi alfa, ma comunque non nomin\u00f2 questa radiazione con un nome differente.<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"
Ernest Rutherford<\/figcaption><\/figure>\n

La radiazione gamma fu riconosciuta come una differente radiazione fondamentale dal fisico neozelandese naturalizzato britannico Rutherford nel 1903. Essa venne chiamata con la terza lettera dell’alfabeto greco, la gamma. Inizialmente questi raggi vennero pensati come particelle, ma varie osservazioni dimostrarono che si trattava di una radiazione elettromagnetica. Rutherford e il suo collaboratore Edward Andrade misurarono per primi la lunghezza d’onda dei raggi gamma emessi dal radio, ottenendo valori inferiori a quelli dei raggi beta, perci\u00f2 una pi\u00f9 alta frequenza.<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

<\/h3>\n

<\/h3>\n

Pericolosit\u00e0 e utilizzi<\/h3>\n

I raggi gamma sono i pi\u00f9 penetranti dello spettro, tanto che, per schermarli, sono necessari diversi centimetri di piombo.<\/p>\n

I raggi gamma sono radiazioni ionizzanti, cos\u00ec chiamate per la loro capacit\u00e0 di strappare elettroni agli atomi. Queste radiazioni sono nocive per gli esseri viventi, perch\u00e9 possono rompere i legami delle molecole biologiche e alterare o uccidere le cellule. Per questo motivo, i raggi gamma sono categorizzati come pericolosi, ma proprio per i danni che recano alle cellule sono utilizzati per la sterilizzazione degli strumenti chirurgici e nella radioterapia dei tumori.<\/p>\n

 <\/p>\n

I raggi gamma nell\u2019astrofisica<\/h3>\n

I raggi gamma rappresentano la radiazione elettromagnetica pi\u00f9 energetica che ci raggiunge dalle profondit\u00e0 dell\u2019Universo. Lo studio di questa radiazione, svolto con potenti telescopi in orbita, ci aiuta a capire la natura ed i meccanismi di funzionamento di oggetti astrofisici lontanissimi da noi, sia nella nostra che in altre galassie.<\/p>\n

I raggi gamma nello spazio furono osservati per la prima volta negli anni \u201860 dalla costellazione di satelliti militari americani VELA, progettati per monitorare possibili test nucleari non autorizzati nell\u2019atmosfera terrestre. Grazie a essi tuttavia si \u00e8 scoperto che i raggi gamma provengono da oggetti astrofisici molto lontani dalla Terra, sia nella nostra Galassia che al di fuori.<\/p>\n

\"\" \u00a0 \"\"<\/p>\n

La maggior parte della luce che siamo abituati a vedere viene emessa da oggetti caldi ed \u00e8 conosciuta come radiazione termica. Tuttavia non \u00e8 possibile che degli oggetti si surriscaldino abbastanza da produrre raggi gamma; questi devono essere quindi prodotti da un meccanismo non termico. I raggi gamma possono essere propagati in seguito a eventi violenti come esplosioni o potenti getti di materiale prodotto vicino a giganteschi buchi neri, che possono dunque essere monitorati grazie allo studio di queste onde.<\/p>\n

Il pi\u00f9 grande strumento di osservazione di raggi gamma nello spazio attualmente \u00e8 il telescopio spaziale Fermi della NASA, lanciato l\u201911 giugno 2008. Esso \u00e8 formato da due componenti principali: il Large Area Telescope (LAT) e il Gamma-Ray Burst Monitor (GBM).<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

Le fonti di raggi gamma nella Via Lattea<\/h3>\n

I raggi gamma dunque provengono da oggetti astrofisici sia interni alla nostra Galassia, la Via Lattea, sia esterni ad essa. Il telescopio spaziale Fermi ha individuato due fonti di radiazioni gamma all\u2019interno della nostra Galassia, ovvero le Pulsar e i Resti di Supernova.<\/p>\n

Le Pulsar sono stelle di neutroni in rapida rotazione che emettono in modo periodico impulsi di luce in un’ampia porzione dello spettro elettromagnetico. Esse sono caratterizzate da una massa simile a quella del nostro Sole, ma hanno un raggio di qualche decina di kilometro, dunque sono estremamente pi\u00f9 dense del Sole. Le Pulsar sono spesso ci\u00f2 che rimane di alcune stelle dopo la loro esplosione come, ad esempio, una supernova.<\/p>\n

\"\"
Crediti immagine: https:\/\/www.media.inaf.it\/2015\/10\/06\/la-pulsar-che-mette-i-freni\/<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Molti sistemi stellari nella nostra Galassia sono binari, ovvero sono formati da due stelle in rotazione una intorno all\u2019altra. In certi casi questi sono formati da una Pulsar e da una stella compagna: alcuni di questi sistemi sono detti \u201cVedova Nera\u201d e sono formati da una stella di piccola massa che orbita molto vicino ad una Pulsar. L\u2019energia rilasciata da quest\u2019ultima, in tempi lunghissimi, consuma la compagna, la quale rilascia materia che a sua volta ricade sulla Pulsar, che, grazie alla sua alta densit\u00e0, possiede una forte attrazione gravitazionale. Ne consegue che nel giro di qualche milione di anni la Pulsar \u201cinghiotte\u201d la sua compagna: da qui il nome \u201cVedova Nera\u201d.<\/p>\n

\"\"
Crediti immagine: https:\/\/www.passioneastronomia.it\/vedova-nera-scoperta-rara-stella-binaria-nella-via-lattea\/<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

L\u2019altra principale fonte di raggi gamma interna alla nostra Galassia sono i Resti di Supernova, chiamati cos\u00ec in quanto originati in seguito all\u2019esplosione di una Supernova. Durante questo tipo di esplosioni si genera un\u2019onda d\u2019urto ultrasonica che si propaga nel mezzo circostante (gas e particelle elementari, tra cui il protone e l\u2019elettrone). Quando queste particelle vengono investite dall\u2019onda d’urto, esse acquistano elevatissime quantit\u00e0 di energia e poi, interagendo con il materiale presente nell’ambiente circostante, esse producono raggi gamma.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Le fonti di raggi gamma al di fuori della nostra Galassia<\/h3>\n

Oltre alle Pulsar e ai Resti di Supernova, esistono altre sorgenti di raggi gamma situate all\u2019esterno della nostra Galassia, come i Nuclei Galattici Attivi e i Gamma-Ray Burst (GRB, lampi di raggi gamma).<\/p>\n

Oltre alla Via Lattea, nell\u2019Universo sono presenti altre centinaia di miliardi di Galassie. Tra esse ne esiste un tipo che ha la parte centrale, il cosiddetto nucleo galattico, che emette enormi quantit\u00e0 di energia sotto forma di raggi gamma. Queste zone centrali vengono dette \u201cattive\u201d, da qui il nome Nuclei Galattici Attivi. Il telescopio spaziale Fermi \u00e8 in grado di misurare le onde gamma che si propagano a partire da questo particolare tipo di nuclei galattici.<\/p>\n

\"\"
Crediti immagine: https:\/\/www.media.inaf.it\/2017\/04\/28\/agn-nuclei-galattici-attivi\/<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

L\u2019ultima fonte di raggi gamma esterna alla Via Lattea che andremo ad analizzare sono i Gamma-Ray Burst (GRB), ovvero le pi\u00f9 grandi esplosioni dell\u2019Universo. Sono brevi e intensi segnali gamma che durano da frazioni di secondo a minuti, seguiti da un bagliore ritardato che si attenua lentamente, chiamato afterglow. Lo strumento GBM di Fermi, che rappresenta un vero e proprio monitor, osserva in ogni istante tutto il cielo e pu\u00f2 quindi \u201ccatturare\u201d i GRB nel momento stesso della loro esplosione.<\/p>\n

\"\"
Crediti immagine: https:\/\/www.space.com\/gamma-ray-burst.html<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

I raggi gamma e i supereroi<\/h3>\n

Le radiazioni hanno una fondamentale importanza a livello scientifico, ma sono stati sfruttati anche dal mondo dell\u2019intrattenimento per creare dei personaggi indimenticabili che hanno lasciato un segno indelebile nell\u2019infanzia e adolescenza di intere generazioni.<\/p>\n

Tutti conoscono l\u2019incredibile Hulk, ma non molti sanno che i suoi superpoteri derivano dall\u2019esposizione a radiazioni estremamente elevate di raggi gamma. Nei fumetti della Marvel, il dottor Bruce Banner, brillante fisico nucleare, inventa una delle armi pi\u00f9 pericolose e mortali mai esistite: la bomba gamma, un\u2019arma nucleare basata sul potere distruttivo dei raggi gamma. Durante il primo test per\u00f2 il fisico si rende conto che un civile si trova in mezzo al sito della detonazione, cos\u00ec si lancia subito a fargli da scudo. Banner riesce a salvare il civile, un ragazzo di nome Rick Jones, ma viene colpito in pieno dall\u2019esplosione. Incredibilmente egli non viene ucciso istantaneamente dalle radiazioni ma il suo corpo comincia a mutare, cambiando colore e proporzioni. Bruce Banner cresce fino a diventare un enorme e muscoloso essere di colore verde e dalla forza sovrumana: nasce cos\u00ec l\u2019incredibile Hulk.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nell\u2019era tecnologica in cui viviamo, spesso si parla di inquinamento elettromagnetico, anche se di fatto non siamo sempre consapevoli di quali dispositivi lo provochino e che effetti possa avere sull\u2019essere umano. Anche se non ce ne accorgiamo, noi siamo costantemente circondati da onde elettromagnetiche: basti pensare alle microonde sfruttate dai nostri fornetti casalinghi per scaldare […]<\/p>\n","protected":false},"author":203,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1483"}],"collection":[{"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/203"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1483"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1483\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1613,"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1483\/revisions\/1613"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1483"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1483"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bloglab.festivalglocal.it\/newstopia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1483"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}