0151. Che cosa sono i lampi di luce che vedono a occhi chiusi gli astronauti?

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Vorrei avere qualche notizia e spiegazione di cosa siano i lampi di luce che gli astronauti "vedono" ad occhi chiusi. Si tratta di una leggenda metropolitana o di un fenomeno fisico? È stato studiato? (Annalise Esli)(2030)


sem_esperto_verdeI “Lampi di Luce” o “Light Flashes” sono un fenomeno fisico ben preciso, l’unico attualmente noto con cui l’uomo possa realmente vedere le particelle elementari senza l’ausilio di strumenti. Paradossalmente, le prime osservazioni diedero luogo ad una leggenda metropolitana: Lampi di Luce furono visti dalla popolazione di Londra, rifugiata nei sotterranei della città nel corso dei bombardamenti tedeschi durante la Seconda Guerra Mondiale. Al tempo, non sapendo di cosa di trattasse, si pensò a qualche “arma segreta” nazista e furono poi dimenticati. Nel 1952 il fisico Cornelius Tobias icona_biografia, uno dei padri della radiobiologia spaziale, predisse i raggi cosmici potessero interagire con gli occhi degli astronauti stimolandolo e producendo percezioni anomale visive. Anche ciò fu dimenticato sino a che, nel 1969, durante il viaggio verso la Luna, l’equipaggio dell’Apollo 11 osservò – mentre la capsula di trovava al buio - degli strani lampi luminosi di varia foggia, dimensione e colore. Questi Lampi di Luce sono altamente soggettivi: vi sono astronauti particolarmente sensibili, in grado di osservare il fenomeno anche in presenza di luce ed alcuni che non hanno mai visto un Lampo di Luce. Sono stati osservati vari tipi di lampi, probabilmente legati ai diversi tipi di interazioni possibili: una singola striscia, più tracce contemporaneamente, una stella molto luminosa e così via. Tuttavia, quando si cerca di identificare i meccanismi fisici alla base dell’interazione tra i raggi cosmici e l’apparato visivo sorgono molti problemi, legati alla necessità di correlare le osservazioni provenienti da un rivelatore di particelle di tipo elettronico con le sensazioni provate dagli astronauti. L’importanza di questi studi è legata - tra l’altro - alla possibilità che i Lampi di Luce rappresentino la classica punta di un iceberg rappresentato da effetti neuro-fisiologici ben più complessi e nascosti. Gli studi sistematici sui Lampi di Luce ebbero inizio già nelle successive missioni lunari (Apollo 14-17, 1971-1972), proseguendo poi sullo Skylab (1974) e sull’Apollo-Soyuz (1975). A Terra furono affiancati anche da vari test su acceleratori di particelle. Gli studi sui Lampi di Luce sono poi ripresi negli anni ’90 a bordo della stazione spaziale russa Mir con il programma Sileye e proseguono attualmente sulla stazione spaziale internazionale.

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Figura1: Sileye-2 prima del lancio sulla Mir: la scatola di alluminio (sulla sinistra) contiene il telescopio di silici, mentre la maschera (sulla destra) viene utilizzata per verificare l’adattamento al buio dell’astronauta.
Figura 2: Il cosmonauta Sergei Avdeev (detentore del record di permanenza su più missioni nello spazio) con il rivelatore Sileye-2 durante una sessione di osservazione di lampi di luce a bordo della Mir.

Gli strumenti utilizzati consistono in un casco con annesso un rivelatore di particelle al silicio (da cui il nome da SILicon EYE, od Occhi di Silicio). Il cosmonauta indossa il casco, si pone in condizioni di buio e preme un bottone ogniqualvolta osserva un Lampo di Luce; contemporaneamente si misura il tipo e l’energia di tutti i nuclei che attraversano il telescopio al silicio.

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Figura 3: Il rivelatore Sileye-3 (nell’angolo in alto a sinistra) nel modulo Pirs della Stazione spaziale internazionale: attraverso il portello sul fondo (destra) è possibile intravedere la Soyuz utilizzata per tornare a Terra.

 

Figura 4: Orbita della Mir nel corso delle sessioni di osservazione dei Lampi di Luce. Ciascun triangolo corrisponde un lampo osservato. L’incremento di Lampi di Luce ad alte latitudini e nella zona del sud atlantico, è causato dalle due componenti di raggi cosmici galattici ed intrappolati rispettivamente.

 Da questi esperimenti – che hanno accompagnato l’esplorazione spaziale in tutte le sue fasi - sono emersi come più probabili tre tipi interazioni. Vi è la stimolazione diretta per ionizzazione della retina o del nervo ottico; l’interazione nucleare di un protone che produce molte particelle secondarie, dando luogo ad uno stimolo complessivo; l’emissione di luce Cherenkov icona_biografia icona_esperto[66] icona_esperto[91] (la stessa che dà il tipico colore bluastro alle piscine delle centrali nucleari) nel bulbo oculare degli astronauti. Dai dati ottenuti sino ad ora al momento sembrerebbe che nello spazio abbiano luogo tutti e tre questi fenomeni, seppur con probabilità differente.

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Figura 5: Lo Space Shuttle attraccato alla Stazione Spaziale Mir.

Figura 6: L’astronauta Roberto Vittori a bordo della stazione spaziale internazionale. Nel corso della missione Soyuz-34 osservò nel modulo Pirs (in cui si trova nella foto) parecchie decine di lampi di luce.

Questi studi hanno mostrato come probabilmente i Lampi di Luce visti nella Seconda Guerra Mondiale erano causati da particelle e antiparticelle icona_glossario ?, le particelle che costituiscono la maggior parte dei raggi cosmici che giungono a terra. I muoni - simili agli elettroni ma più pesanti - ionizzavano la retina dei londinesi: le condizioni di estremo adattamento e la vicinanza di molti soggetti ne rese possibile l’osservazione. Se vi trovate in alta montagna, prima di coricarvi, fate abituare i vostri occhi al buio e fate attenzione a ciò che vedete: potreste essere tra i pochi che hanno visto un Lampo di Luce.

Marco Casolino – Fisico


 

 

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