Realizzato nel Dipartimento di Fisica il primo rivelatore che opererà in coppia con quello NASA nel futuro telescopio spaziale ATHENA
Dai grandi fenomeni dell’universo alle più piccole particelle della materia: la superconduttività unisce questi mondi estremi per consentire alla Fisica di svelarne i segreti.
Al Dipartimento di Fisica dell’Università di Genova, un gruppo di giovani ricercatori e professori è molto attivo nello studio della superconduttività e delle sue applicazioni.
Le prime ricerche pionieristiche degli anni ’60, cercavano di svelarne i segreti, mentre oggi è un ingrediente essenziale per progettare
gli strumenti per le prossime missioni spaziali per la cosmologia, l’astrofisica X, i magneti per i futuri grandi acceleratori di particelle
o per schermare gli astronauti dai raggi cosmici nel lungo viaggio verso Marte.
Tra i progetti in corso c’è il grande telescopio spaziale ai raggi X - ATHENA - dell’ESA: “Uno strumento, che grazie ai suoi due rivelatori superconduttivi raffreddati a 50 millesimi di Kelvin, sarà cento volte più sensibile rispetto ai telescopi attuali”, spiega il prof. Flavio Gatti, responsabile del gruppo di ricerca genovese che sta lavorando all’unico rivelatore europeo che verrà posizionato nel fuoco del telescopio, in coppia con uno realizzato da NASA.
“Ci permetterà infatti di osservare dettagli mai visti finora del cosiddetto ‘Universo Caldo ed Energetico’: la struttura a larga scala della materia ‘calda’ a temperature di decine di milioni di gradi, intrappolata in pozzi energetici prodotti dalla Materia Oscura, e gli eventi ‘energetic’ che coinvolgono i buchi neri e che liberano enormi quantità di energia sotto forma di onde gravitazionali, fasci di raggi gamma e neutrini. Renderà possibile una sorta di tomografia, in profondità, dell’universo grazie all’elevatissima risoluzione spettrale dei suoi rivelatori superconduttivi: una tecnologia verrà spazializzata per la prima volta".
Il telescopio, lungo 13 metri, opererà nello spazio per molti anni a 1,5 milioni di km dalla terra. L’obiettivo del progetto, frutto di una partnership internazionale guidata da ESA che comprende anche Usa (Nasa) e Giappone (Jaxa), è lanciare il telescopio nello spazio nel 2030. Nel Dipartimento di Fisica di UniGe operano circa 100 professori e ricercatori, assegnisti e dottorandi su quasi tutti i settori della vastissima materia: fisica sperimentale delle interazioni fondamentali; astroparticelle e cosmologia; fisica teorica delle interazioni fondamentali e della materia condensata; fisica applicata alla biologia, medicina e ambiente. Sono quotidianamente impegnati non solo a studiare i fenomeni della natura, ma anche a trasferire queste conoscenze, metodologie e tecniche strumentali a vari ambiti applicativi della società (dall’elettronica a medicina, alle nuove tecnologie per l’industria).
In particolare, si studiano nuovi materiali superconduttivi per magneti ad altissimo campo, soprattutto quelli basati su composti del ferro, che rappresentano l’obiettivo delle ricerche guidate dalla Prof.ssa M. Putti in collaborazione con l’istituto SPIN del CNR e il CERN, perché consentirebbero ai futuri acceleratori di particelle di raggiungere energie 5-10 volte più alte dell’attuale LHC. La progettazione dei magneti superconduttivi nel Dipartimento è coordinata dal gruppo di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, guidato dal dott. P. Fabbricatore, e realizzati presso le industrie genovesi, come il solenoide dell’esperimento CMS al CERN e i magneti per l’upgrade di LHC che saranno realizzati da ASG Superconductors, coinvolta anche nella costruzione delle bobine toroidali del reattore a fusione ITER nello stabilimento di La Spezia.
Genova si conferma pertanto una delle capitali internazionali della superconduttività grazie alla presenza di eccellenze sia accademiche e di ricerca che industriali ben connesse fra loro. Per questo, nell’offerta formativa del Dipartimento è stata aggiunto di recente un curriculum di Superconduttività Applicata al corso di Dottorato di Ricerca.