È previsto per le 23.30 ora italiana del prossimo 16 dicembre il lancio del satellite scientifico DAMPE (DArk Matter Particle Explorer), frutto di una collaborazione internazionale a cui partecipano scienziati dell’Università di Bari e della Sezione di Bari dell’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare). Il lancio sarà effettuato dal Jiuquan Satellite Launch Center nel deserto del Gobi in Cina mediante un vettore “Long March 2D” che metterà in orbita il satellite DAMPE, di massa complessiva pari a circa 1900 kg.

L’apparato DAMPE è un rivelatore di particelle di origine cosmica, progettato per rivelare con estrema precisione elettroni e fotoni in un intervallo energetico in gran parte ancora inesplorato. L’obiettivo principale della missione è la ricerca della materia oscura (“dark matter”) e la determinazione delle sue proprietà. L’evidenza dell’esistenza di una materia “invisibile” nel nostro universo è stata ricavata per la prima volta molti anni fa, dallo studio dei moti di stelle e galassie, ed è stata confermata più recentemente dagli effetti delle cosiddette lenti gravitazionali, cioè la distorsione di immagini provenienti da galassie lontane. Tuttavia, nonostante i recenti progressi, la natura della materia oscura rimane ancora un mistero, e rappresenta una delle questioni fondamentali della fisica moderna. Oltre a elettroni e fotoni, DAMPE sarà anche in grado di identificare le varie componenti dei raggi cosmici (protoni, particelle alfa e altri nuclei) che arrivano sulla Terra e di misurarne i flussi. I dati raccolti consentiranno di comprendere meglio l’origine e i meccanismi di propagazione dei raggi cosmici nella nostra Galassia.

Le tecnologie utilizzate in DAMPE sono le più avanzate nel campo dei rivelatori di particelle elementari, spinte a livelli estremi di qualità ed affidabilità per garantire una missione di lunga durata nello spazio.

Il Dipartimento Interateneo di Fisica dell’Università e del Politecnico di Bari e la Sezione INFN di Bari partecipano all’esperimento DAMPE con un gruppo composto dai quattro ricercatori Piergiorgio Fusco, Fabio Gargano (responsabile locale dell’esperimento DAMPE), Francesco Loparco e Mario Nicola Mazziotta (coordinatore locale della attività di fisica astroparticellare dell’INFN). I quattro fisici del team barese, tutti attualmente nelle prime 100 posizioni della classifica dei migliori scienziati italiani recentemente pubblicata dalla VIA Academy, sono in prima linea nelle varie attività della Collaborazione DAMPE. Lo sforzo principale degli ultimi due anni ha riguardato la costruzione del rivelatore e la verifica delle sue prestazioni mediante una campagna di test con diversi tipi di fasci di particelle effettuati presso il CERN di Ginevra. Attualmente i ricercatori baresi sono coinvolti nello sviluppo dei software di simulazione dell’apparato, fondamentali per comprenderne a fondo il funzionamento, e nella realizzazione degli strumenti di analisi dei dati che verranno raccolti da DAMPE.

“Per la prima volta” – afferma il dott. Fusco – “verrà messo in orbita un calorimetro di spessore pari a circa 30 lunghezze di radiazione che, con la sua eccezionale risoluzione energetica, migliorerà le potenzialità nella ricerca di linee negli spettri dei raggi gamma prodotti dall’annichilazione di particelle di materia oscura”.

“Con DAMPE” – aggiunge il dott. Loparco – “sarà possibile svelare ulteriori dettagli dell’affascinante mistero dei raggi cosmici. Da anni i fisici di tutto il mondo sono impegnati a cercare di mettere insieme i pezzi di questo puzzle ed ora, grazie alle peculiari caratteristiche dei rivelatori a bordo di DAMPE, sarà possibile osservare gli elettroni cosmici nella regione di energia oltre il TeV, gettando luce sui meccanismi di produzione in sorgenti “vicine” al nostro sistema solare”.