Si è da poco concluso all’Ettore Majorana Foundation and Centre for Scientific Culture di Erice in Sicilia, il meeting della collaborazione scientifica internazionale dell’esperimento per lo studio dei raggi cosmici AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer), cui l’Italia collabora con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Il rivelatore AMS-02, lanciato nel 2011 dalla NASA con la missione STS-134 dello shuttle Endeavour, sta da allora raccogliendo dati dallo spazio, in orbita attorno alla Terra, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS).
L’incontro degli scienziati della collaborazione ha avuto lo scopo di discutere le più recenti ricerche, come i risultati pubblicati a fine agosto su Physical Review Letters sul flusso di antiprotoni, sul rapporto tra protoni e antiprotoni, e sulle proprietà dei flussi di particelle elementari nei raggi cosmici prima che essi interagiscano con l’atmosfera terrestre. AMS è il primo esperimento in grado di misurare contemporaneamente il flusso di antiprotoni e positroni in una finestra di energia che si estende fino a circa 500 GeV e con una precisione tale da evidenziare come le caratteristiche degli spettri dei flussi di protoni, antiprotoni e positroni siano molto simili tra loro e sostanzialmente differenti da quelle degli elettroni. Le abbondanze relative di protoni, antiprotoni e positroni sono molto diverse, come pure la loro origine e i processi cui sono sottoposti nel mezzo interstellare durante il loro viaggio verso la Terra. L'osservazione di AMS pone quindi un nuovo interrogativo alla comunità scientifica, che solo la continuazione della presa dati dell’esperimento potrà aiutare a risolvere, grazie alle misure di precisione delle altre componenti della radiazione cosmica. Il meeting si è tenuto in una sede storicamente legata all’esperimento, che sottolinea anche il grande contributo che l'Italia, con l’INFN e l’ASI, ha dato al progetto scientifico, perché all’Ettore Majorana Foundation and Centre for Scientific Culture sono state discusse alcune delle idee fondamentali che hanno portato alla costruzione di AMS. Il prestigioso centro di Erice è stato fondato da Antonino Zichichi, che tuttora lo presiede, e che fa parte anch’egli della collaborazione AMS, coordinando il gruppo di lavoro che ha realizzato il TOF, uno dei sofisticati rivelatori a bordo di AMS.
Tra gli obiettivi di fisica di AMS ci sono la ricerca di antimateria, materia oscura, e lo studio dell’origine dei raggi cosmici. L'altissima precisione con cui AMS può misurare le caratteristiche dei flussi di elettroni e positroni, protoni e antiprotoni, e di tutte le specie nucleari presenti nei raggi cosmici è la chiave di volta per la ricerca di nuovi fenomeni di fisica fondamentale e astrofisica delle alte energie. La grande statistica raccolta, più di 85 miliardi di particelle solo nei primi cinque anni di presa dati, fa di AMS l'esperimento più sensibile nella ricerca di antinuclei e nuovi tipi di particelle.
AMS è frutto di una collaborazione internazionale di cui fanno parte quindici Paesi tra Europa, Asia e America (Finlandia, Francia, Germania, Paesi Bassi, Italia, Portogallo, Spagna, Svizzera, Turchia, Cina, Corea, Taiwan, Russia, Messico e Stati Uniti). Per l’Italia, oltre all’ASI e all’INFN con le sue sezioni, vi partecipano le Università di Bologna, Milano Bicocca, Perugia, Pisa, Roma Sapienza e Trento. La collaborazione lavora a stretto contatto con il team NASA AMS Project Management del Johnson Space Center. AMS è stato lanciato dalla NASA sulla ISS come il payload principale a bordo della missione dello shuttle Endeavour STS-134, il 16 maggio 2011. Una volta installato sulla ISS, AMS è stato alimentato e ha subito iniziato a raccogliere dati che vengono trasmessi all’AMS Payload Operations Control Center (POCC). Il POCC si trova presso il CERN di Ginevra, in Svizzera.