AMS-02
Lo spettrometro magnetico alfa sulla Stazione Spaziale Internazionale
AMS-02 è un rivelatore di fisica delle particelle all’avanguardia, progettato per funzionare come modulo esterno sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Utilizza l’ambiente unico dello spazio per studiare l’universo e la sua origine alla ricerca di antimateria e materia oscura durante l’esecuzione di misurazioni di precisione della composizione e del flusso dei raggi cosmici.
Lo strumento è stato lanciato dallo Space Shuttle Endeavour (STS-134) alla ISS il 16-maggio-2011, installato sul punto di attacco del carico utile superiore il 19-maggio-2011, e opererà sull’ISS per tutta la sua vita. Il rivelatore è costituito da un magnete permanente e nove piani di inseguitore al silicio che misurano il momento p, la carica Z e la rigidità R=p/Z dei raggi cosmici carichi, quattro piani di contatori del tempo di volo, un rivelatore di radiazione di transizione (TRD), un rivelatore ad anello di Čerenkov (RICH), un calorimetro elettromagnetico (ECAL) e una matrice di 16 contatori di anticoincidenza. Funziona continuamente sulla ISS ed è monitorato e controllato da terra.
AMS-02 ha misurato fino ad ora oltre 140 miliardi di raggi cosmici, studiando i dettagli degli spettri dei raggi cosmici. Di seguito, una selezione delle ultime e più significative misurazioni AMS.
Spettri di elettroni e positroni: AMS ha misurato in dettaglio la componente leptonica dei raggi cosmici, riportando i flussi differenziali di elettroni e positroni [Ref.1,2] misurati tra 0,5 GeV e, rispettivamente, 1,4 TeV e 1 TeV. I dati mostrano un comportamento diverso degli elettroni e dei positroni dei raggi cosmici, indicando che la maggior parte degli elettroni ad alta energia proviene da fonti diverse rispetto ai positroni ad alta energia.
Raggi cosmici primari e secondari: AMS ha misurato i flussi differenziali per i raggi cosmici primari (He, C, O) e dei nuclei secondari (Li, Be, B), nonché per l’azoto [Ref.3], che ha componenti sia primari che secondari.
Protoni, flussi di elio, isotopi di elio e misurazioni dipendenti dal tempo: AMS ha anche eseguito misurazioni precise di protoni ed elio, i componenti più abbondanti dei raggi cosmici. In particolare, grazie alla sua lunga esposizione e alle elevate statistiche raccolte, AMS sta monitorando nel tempo il flusso dei raggi cosmici galattici e seguendo la sua variazione temporale in relazione all’attività solare. Ha già misurato l’evoluzione temporale del flusso differenziale per diverse specie – protoni, elio, elettroni e positroni – durante il massimo del ciclo solare 24 verso il minimo attuale [Ref. 4,5]. Inoltre, i risultati AMS più recenti riportano flussi di 3He e 4He rilevati nel corso di sei anni [Rif.6], fornendo per la prima volta la misurazione della dipendenza dalla rigidità del rapporto di flusso 3He/4He fino a 15 GV. A bassa energia, i due isotopi mostrano variazioni quasi identiche con il tempo dovute alla modulazione solare, con una significativa dipendenza dal tempo a lungo termine nel rapporto 3He/4He inferiore a 4 GV.
Maggiori informazioni sulla missione sono disponibili su https://ams02.space
Il set di dati AMS-02 completo è disponibile per il download all’indirizzo https://tools.ssdc.asi.it/CosmicRays/
References
[1] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.101101
[2] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.041102
[3] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.051103
[4] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.051101
[5] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.051102
[6] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.181102