A cura di MIUR - Direzione Generale per il coordinamento la promozione e la valorizzazione della ricerca

Extreme Energy Events (EEE) – La Scienza nelle scuole

Extreme Energy Events (EEE) – La Scienza nelle scuole

L’obiettivo del progetto EEE (Extreme Energy Events) è lo studio degli sciami di raggi cosmici di grandissima energia attraverso una rete di “telescopi per muoni” diffusa sul territorio. Ciascun telescopio è costituito da tre sofisticati rivelatori di muoni (MRPC - Multigap Resistive Plate Chamber), sviluppati al CERN per esperimenti a LHC (Large Hadron Collider). I telescopi sono installati presso sezioni INFN, dipartimenti universitari di fisica e soprattutto presso istituti di istruzione secondaria superiore, coinvolgendo in maniera diretta studenti e docenti.

E' noto che sulla terra si vive immersi in un “flusso di raggi”, detti cosmici perchè provenienti dalle zone più lontane dello spazio cosmico, ben oltre la luna, il sole e le stesse stelle visibili a occhio nudo. I raggi cosmici possono avere notevoli implicazioni nella nostra vita, con effetti che vanno dalle variazioni climatiche alle mutazioni genetiche. Questi raggi, che viaggiano per milioni e milioni di anni, sono essenzialmente formati da protoni e costituiscono la "cenere" del Big Bang. Arrivando in prossimità del nostro pianeta, i protoni cosmici incontrano i primi strati dell’atmosfera. Quando un protone incontra uno strato di materia, interagisce con i nuclei di cui è fatta la materia stessa. Nell’interazione vengono prodotte altre particelle subnucleari che vivono pochissimo (miliardesimi di secondo); nella loro breve vita queste si trasformano in altre particelle il cui ultimo stadio sono i muoni. A livello del mare, infatti, la massima parte dei raggi cosmici è composta da muoni.
I muoni sono particelle identiche agli elettroni che fanno parte degli atomi e delle molecole a noi familiari; l’unica diversità dei muoni è quella di essere 200 volte più pesanti degli elettroni. Il motivo di questa diversità è ancora uno dei problemi aperti della fisica di oggi. Un altro problema aperto è quello delle origini: dove, quando e come nascono i protoni cosmici?

Telescopio EEETelescopio EEE

Ecco dunque l’interesse a studiare gli eventi cosmici di altissima energia: Extreme Energy Events (EEE).
In ciascuna scuola partecipante al progetto viene installato un telescopio, costruito al CERN con i più moderni e avanzati rilevatori di particelle e con il diretto coinvolgimento di un gruppo di studenti e docenti  della stessa scuola. Gli studenti possono così rendersi conto come talvolta sia possibile passare da materiali relativamente poveri a strumenti di altissima precisione. Ciascun telescopio può quindi essere messo in coincidenza con i telescopi di altre scuole allo scopo di rilevare i muoni cosmici e gli sciami estesi (grandi anche quanto intere cittadine) prodotti dai raggi cosmici di più alta energia.

Costruzione del Telescopio EEE da parte degli studentiCostruzione del Telescopio EEE da parte degli studenti

I dati che vengono raccolti in ciascuna scuola costituiscono un contributo originale per lo studio dei raggi cosmici appartenenti alla classe EEE.
All’inizio del 2013 il Progetto coinvolge 40 istituti di istruzione secondaria superiore distribuiti in tutta la penisola e nelle due isole maggiori. Esso riesce così a raggiungere uno dei due obiettivi principali, quello di portare la scienza nel cuore dei giovani, anzi dei giovanissimi, attraverso un’azione di incentivazione culturale diretta che nasce quando gli studenti sentono di essere diventati protagonisti nella costruzione di uno strumento e nella elaborazione di dati che sono alle frontiere del pensiero scientifico.
Al secondo obiettivo, quello di eccellenza scientifica, lavorano invece in maniera più profonda i docenti universitari e i ricercatori INFN, associati al Centro Fermi per l’avanzamento del progetto.

Data pubblicazione 11/03/2013
Fonte Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "Enrico Fermi" (Centro Fermi)
Organizzazioni CENTRO-FERMI