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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

FermiMoon 2016Per la NASA è l’immagine astronomica del giorno: si tratta della foto della Luna realizzata nei raggi gamma dal satellite Fermi, l’esperimento per lo studio dei fotoni altamente energetici nello spazio, cui l’Italia partecipa con INFN, ASI e INAF. Se si potessero vedere solo i raggi gamma, cioè i fotoni con un’energia un miliardo o più volte maggiore di quella dei fotoni che compongono la luce visibile, il nostro satellite sarebbe più luminoso del Sole. L'immagine della Luna, è stata ricostruita a partire dai dati raccolti nei suoi primi sette anni di attività (2008-2015) dal Large Area Telescope (LAT) di Fermi, che tra i due rivelatori a bordo del satellite è quello dedicato allo studio dei fotoni di più alta energia, e per la cui realizzazione il contributo italiano è stato determinante. Lo studio è stato pubblicato su Physical Review D e su arxiv. La "visione" di Fermi non è in grado di distinguere i dettagli della superficie lunare, ma rivela un bagliore di raggi gamma coerente con la dimensione e la posizione della Luna. I pixel più luminosi indicano le zone in cui l'emissione di raggi gamma lunari è maggiore. Chiaramente viene da chiedersi perché la Luna nei raggi gamma sia così brillante. “Questo – spiega M. Nicola Mazziotta, ricercatore della sezione INFN di Bari, che ha guidato l’analisi – dipende dal fatto che le particelle cariche di alta energia che attraversano il Sistema Solare, note come raggi cosmici, bombardano costantemente la superficie lunare, generando il bagliore di raggi gamma”. “Inoltre, – prosegue Mazziotta – poiché i raggi cosmici provengono da tutte le direzioni, la Luna nei raggi gamma è sempre piena e non passa attraverso le sue caratteristiche fasi”. Al di là della sua suggestione, l’immagine catturata dal LAT di Fermi ha un importante potere predittivo per la nostra conoscenza dei raggi cosmici. “La Luna funziona da bersaglio per la radiazione cosmica, – racconta Luca Latronico, responsabile dell’INFN per Fermi – la quale interagisce con essa generando i raggi gamma che noi registriamo: questo fenomeno ci consente di calcolare l'intensità della radiazione gamma attesa a partire dai flussi di raggi cosmici, modulati dal ciclo solare, e dai modelli di interazione dei protoni con le rocce lunari, tant’è che in letteratura la Luna viene spesso considerata una "candela standard" su cui fare le verifiche dei modelli”, conclude Latronico. La prima immagine di raggi gamma della Luna era stata catturata dallo strumento EGRET a bordo del Compton Gamma-ray Observatory, lanciato 25 anni fa.