LHAASO ha rilevato emissione gamma ad altissima energia proveniente da cinque nubi molecolari giganti vicine, permettendo di misurare in modo più diretto lo spettro dei raggi cosmici nella Via Lattea tra circa 1 e 100 TeV. Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy il 24 settembre 2026, non osserva in modo definitivo il cosiddetto “ginocchio” dei raggi cosmici, ma i dati sono compatibili con una rottura dello spettro dei protoni intorno o sopra 0,9 PeV.
La misura è interessante perché le nubi molecolari possono funzionare come grandi rivelatori naturali. Quando i raggi cosmici attraversano il gas, le collisioni tra particelle producono raggi gamma. Osservando quei fotoni, gli astronomi possono ricostruire indirettamente quante particelle ad alta energia attraversano una determinata regione della Galassia.
Cosa ha misurato LHAASO
Il Large High Altitude Air Shower Observatory ha analizzato circa quattro anni e mezzo di osservazioni, combinando il segnale di cinque nubi molecolari giganti vicine. L’analisi statistica congiunta aumenta la sensibilità a un’emissione diffusa che, per una singola nube, sarebbe molto più difficile da distinguere dal fondo.
Le distribuzioni di energia ricavate risultano coerenti con l’emissione gamma attesa quando i raggi cosmici interagiscono con il mezzo interstellare. In questo modo le nubi diventano sonde della densità e dello spettro dei raggi cosmici in punti diversi della Via Lattea.
Che cos’è il ginocchio dei raggi cosmici
Lo spettro dei raggi cosmici non segue la stessa pendenza a tutte le energie. Intorno a qualche petaelettronvolt compare una variazione chiamata “knee” o ginocchio. Capire dove cada esattamente per i protoni è importante per ricostruire fino a quali energie gli acceleratori galattici riescano a spingere le particelle.
Nel nuovo lavoro i ricercatori hanno cercato una rottura nello spettro gamma associata a questo passaggio. Il segnale non è ancora abbastanza forte per affermare di aver identificato il ginocchio, ma le misure KM2A sono ampiamente compatibili con un ginocchio dei protoni attorno o sopra 0,9 PeV. Energie un po’ più basse non sono però escluse dalle incertezze attuali.
Perché le nubi molecolari sono utili
Misurare i raggi cosmici direttamente dalla Terra è complicato perché le particelle cariche vengono deviate dai campi magnetici galattici e non conservano una direzione semplice verso la sorgente. I raggi gamma prodotti nelle collisioni con il gas, invece, viaggiano in linea retta. Per questo una nube molecolare con massa e distanza ben conosciute può diventare una specie di calorimetro astrofisico.
Il nuovo risultato completa un filone già presente su iCrewPlay Tech: abbiamo raccontato come la composizione dei raggi cosmici possa fornire indizi su processi estremi e perché le componenti rare come l’antimateria siano studiate con particolare attenzione. Qui l’obiettivo è diverso: usare il gas galattico per misurare lo spettro medio delle particelle ad altissima energia.
Cosa non sappiamo ancora
Lo studio non identifica una singola sorgente responsabile dei raggi cosmici osservati e non localizza in modo definitivo il ginocchio dei protoni. La misura deriva da un’analisi combinata e le incertezze aumentano alle energie più alte, dove gli eventi sono più rari.
Il passo avanti è aver esteso la misura indiretta del “mare” di raggi cosmici galattici a energie molto elevate usando cinque nubi molecolari come bersagli naturali. Con più anni di dati, LHAASO potrà restringere l’intervallo energetico del ginocchio e verificare quanto lo spettro cambi da una regione all’altra della Galassia.
Fonte primaria: LHAASO detection of ultrahigh-energy gamma-ray emission towards giant molecular clouds, Nature Astronomy, 24 settembre 2026.
