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Antimateria: Dove si trova e come produrla- Parte 4 di 7

Il 15 di giugno del 2006 l’esperimento PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) a poche centinaia di Km di altezza, avrebbe identificato 28 antiprotoni, catturati in 850 giorni, nella magnetosfera terrestre. Pochi ma sufficienti a dimostrare la teoria e ad estrapolare la presenza di qualche miliardo di antiparticelle attorno al campo magnetico. La densità di antiprotoni aspettata è superiore nelle zone polari dove si richiude il campo magnetico terrestre. Grazie a questo esperimento viene dimostrata la presenza di antimateria, ma questa oltre alla diffusione dei raggi cosmici può essere stata prodotta da vari altri processi come: scontro dei GCR con l’atmosfera Terrestre, da antiprotoni diffusi dal Sole tramite il vento solare, o da antiprotoni generati da fenomeni terrestri. Qualsiasi sia la causa, grazie al vuoto presente nello spazio, il tempo di vita dell’antimateria può essere tale da creare un effetto di accumulo da evidenziare alte percentuali di concentrazione del flusso di antimateria. La concentrazione del flusso si troverebbe ad essere maggiore a distanze attorno a 1,5 raggi terrestri.

A distanze superiori, i raggi cosmici si scontrerebbero con strati di aria sempre più rarefatta diminuendo il tasso di formazione e a distanze inferiori benché il tasso di formazione possa essere maggiore, il flusso decade in quanto la concentrazione dell’aria comincia a farsi sentire e l’annichilazione delle antiparticelle ne elimina progressivamente la presenza. Lo scontro dei raggi cosmici con l’atmosfera della Terra provoca una serie di reazioni a catena che portano alla formazione di un flusso anche di Antineutroni (CRAND). L’antineutrone è simile al neutrone e pertanto quando non è dentro il nucleo atomico decade in modo simile e con lo stesso tempo del neutrone (11 minuti) in un positrone, antiprotone e un neutrino. La maggior parte di essi decade fuori dalla portata del campo magnetico della terra e vengono dispersi nel sistema solare, ma se l’antiprotone generato è orientato opportunamente può essere catturato.

Pungacheva, nel 2003 ha stimato un’efficienza di albedo di antineutroni catturati attorno ad 1 su 100 Milioni prodotti con Energia di circa 100 MeV. Per albedo si intende che a seguito si successivi urti e decadimenti le particelle possono avere una direzione e velocità idonee alla cattura del campo magnetico terrestre, ovvero se sono dirette sulla terra ovviamente non sono mai catturate, occorre pertanto che i sottoprodotti delle reazioni eseguano un dietrofront a tal punto da essere diretti nello spazio attorno alla Terra. Questo numero pur essendo misero riesce ad incrementare il flusso di antiprotoni attorno alla terra. Si scopre così che grazie all’accumulo del campo magnetico della terra, nelle fasce di Van Allen, il flusso di antiprotoni sale da 3 a 4000 antiparticelle al secondo per metro quadrato. Il quantitativo di antimateria presente attorno alla terra comunque è di quantità irrisoria in quanto ne viene intrappolata solo circa 160 nano gr, con un tasso di accumulo di 2 nano grammi all’anno.