Dopo un secolo di misteri, i raggi cosmici rivelano una regola nascosta
Da oltre cento anni i raggi cosmici rappresentano uno dei rompicapo più ostinati della fisica. Particelle dotate di energie mostruose, capaci di attraversare l’intero universo, eppure ancora avvolte da domande fondamentali: da dove arrivano esattamente? Che cosa le accelera fino a velocità così estreme? Ora, grazie al telescopio spaziale DAMPE, un team internazionale di ricercatori ha scovato un pattern universale che potrebbe finalmente cambiare le carte in tavola. Lo studio, pubblicato su Nature nel maggio 2026, descrive una sorta di impronta comune che accomuna tutti i nuclei cosmici primari, dai protoni leggeri fino ai pesanti nuclei di ferro. E la cosa affascinante è che nessuno se lo aspettava con questa chiarezza.
I raggi cosmici sono le particelle più energetiche mai osservate in natura. Trasportano quantità di energia enormemente superiori a quelle prodotte dai più potenti acceleratori terrestri. Gli scienziati ritengono che nascano da eventi violentissimi: esplosioni di supernova, getti sparati da buchi neri, pulsar in rotazione frenetica. Il telescopio DAMPE, lanciato nel dicembre 2015, è stato progettato proprio per indagare la natura di queste particelle e cercare eventuali connessioni con la materia oscura. Al progetto ha contribuito in modo significativo il gruppo di astrofisica dell’Università di Ginevra.
Un comportamento identico per tutte le particelle
Analizzando i dati raccolti da DAMPE con una precisione senza precedenti, i ricercatori hanno scoperto qualcosa di notevole. Per ogni tipo di nucleo studiato, il numero di particelle inizia a calare in modo molto più rapido una volta superata una certa soglia energetica. Questo fenomeno si chiama spectral softening, letteralmente un “ammorbidimento” dello spettro. In pratica, oltre una rigidità di circa 15 teraelettronvolt, la caduta diventa improvvisamente più ripida. La rigidità misura quanto il percorso di una particella resiste alla deviazione causata dai campi magnetici.
Il punto davvero sorprendente è che questa soglia è la stessa per tutti i tipi di nuclei. Protoni, elio, carbonio, ossigeno, ferro: tutti mostrano lo stesso identico comportamento. Come ha spiegato Andrii Tykhonov, professore associato all’Università di Ginevra e coautore dello studio, i raggi cosmici vengono classificati anche in base alla loro energia, da pochi miliardi di elettronvolt fino a oltre mille miliardi. Ma il fatto che il “punto di svolta” sia universale cambia profondamente la comprensione dei meccanismi in gioco.
Questi risultati supportano con forza le teorie secondo cui l’accelerazione e la propagazione dei raggi cosmici nello spazio sono governate dalla rigidità. Contemporaneamente, i dati escludono con un livello di confidenza del 99,999% le spiegazioni alternative basate sull’energia per nucleone.
Il ruolo dell’intelligenza artificiale e dei rivelatori avanzati
Il gruppo di Ginevra ha avuto un ruolo centrale nella scoperta. I ricercatori hanno sviluppato metodi sofisticati basati sull’intelligenza artificiale per ricostruire gli eventi rilevati dal telescopio, contribuendo anche alle misurazioni dei flussi di protoni ed elio e all’analisi dei dati sui nuclei di carbonio. Inoltre, il team ha guidato lo sviluppo del Silicon Tungsten Tracker, uno dei rivelatori chiave di DAMPE, fondamentale per tracciare con precisione i percorsi delle particelle e determinarne la carica elettrica.
Quello che emerge da questo studio è un passo avanti significativo. Le nuove osservazioni restringono i margini dei modelli esistenti sull’accelerazione delle particelle nelle sorgenti astrofisiche e migliorano la comprensione di come i raggi cosmici si muovono attraverso lo spazio interstellare. Dopo un secolo di tentativi, sembra che la chiave per decifrare questi messaggeri cosmici fosse nascosta in una regola tanto semplice quanto universale. E adesso che qualcuno l’ha finalmente trovata, la partita si fa molto più interessante.
