FERMI GAMMA-RAY SPACE TELESCOPE

 

 

Nome: Fermi Gamma-Ray Space Telescope

Che cos’è: è una missione NASA su satellite per lo studio dei raggi gamma

Dove: in orbita 565 Km di distanza dalla Terra

Quando: lanciato dal Kennedy Space Center, Cape Canaveral, il giorno 11 giugno 2008 alle ore 18.05 CET.

 

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> Raggi Gamma

 

 

 

L’esperimento

È un rivelatore di raggi cosmici, in particolare di raggi gamma, cioè fotoni di alta e altissima energia. È collocato a bordo di un satellite in modo da poter intercettare le particelle prima che esse interagiscano con l’atmosfera del nostro pianeta. È una missione della NASA, alla quale l’Italia partecipa con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), l’Istituto nazionale di Astrofisica (INAF) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).

 

Come è fatto

È composto di due rivelatori, il Lat (Large Area Telescope) e il Gbm (Glast Burst Monitor). Il Lat è lo strumento principale e ha una sensibilità mai raggiunta prima nel rivelare i raggi gamma con un’energia compresa tra 20 MeV e oltre 300 GeV. Il Gbm svolge indagini complementari a quelle del Lat ed è sensibile ai raggi X e ai raggi gamma con un’energia che va dai 6 keV ai 40 MeV. L’uso combinato di questi due rivelatori consente uno studio preciso di fenomeni cosmici come i Gamma Ray Burst (Grb), violente esplosioni di raggi gamma di cui si conosce ancora molto poco.

 

 

Obiettivi scientifici

L'universo è praticamente trasparente alla radiazione nella banda di energia di interesse per Fermi. I raggi gamma, infatti, sono in grado di percorrere pressoché indisturbati grandi distanze, perché non sono deviati dai campi magnetici. Questo ci consente di ricavare informazioni essenziali sulla natura delle loro sorgenti e di indagare così i fenomeni più violenti che avvengono nel cosmo. In particolare Fermi è dedicato allo studio dei meccanismi di accelerazione delle particelle e di emissione di radiazione elettromagnetica dai Nuclei Galattici Attivi (Active Galactic Nuclei, Agn), dalle pulsar, dai resti di supernova, dalle galassie, dai cluster di galassie e da oggetti del nostro sistema solare. È votato allo studio anche delle sorgenti gamma non identificate, della radiazione gamma diffusa galattica ed extra-galattica e dell’emissione di fotoni ad altissima energia nei Grb. Inoltre, ambisce a rivelare indirettamente particelle di materia oscura, quando decadono o si annichilano in fotoni o in elettroni e positroni.

 

Tecnologia

Il Lat è costituito da 16 torri, ognuna delle quali è composta a sua volta di un tracciatore-convertitore al silicio (in cui i piani di rivelazione sono alternati con lamine sottili di tungsteno) e un calorimetro elettromagnetico di ioduro di cesio. I raggi gamma che incidono sul rivelatore vengono convertiti in coppie elettrone-positrone nel tungsteno; le coppie vengono a loro volta tracciate dai rivelatori al silicio (il che permette di risalire, evento per evento, alla direzione e al tempo del fotone incidente) ed assorbite nel calorimetro (che permette di misurarne l'energia). Il tracciatore è circondato da uno schermo di anti-coincidenza (Acd) che serve a bloccare il fondo di particelle cariche, che in orbita bassa sono molto più numerose dei raggi gamma che il Lat è progettato per rivelare. Il Gbm è composto da 12 scintillatori di ioduro di sodio e da due rivelatori di germanato di bismuto. I primi coprono la parte delle energie più basse, da pochi keV a circa 1 MeV, i secondi la fascia di energia che va dai 150 keV ai 30 MeV.

 

Partecipanti/ collaborazione

La collaborazione italiana, supportata dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), dall'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), ha avuto la responsabilità della costruzione e test del tracciatore al silicio (il più complesso dei sottosistemi del Lat) ed è attivamente impegnata nello sfruttamento scientifico dei dati della missione.