La rivelazione di fotoni gamma in AGILE

Una delle difficoltà dell'astronomia gamma ad alte energie consiste nell'impossibilità pratica di focalizzare i fotoni che si vogliono studiare. Per ricostruire la direzione dei fotoni rilevati occorre quindi trovare altre soluzioni.
I fotoni con energie maggiori di 30 MeV interagiscono poco con la materia, interagendo princilpalmente attraverso la produzione di coppie, cioè materializzandosi in una coppia di elettroni $e^+e^-$. Una tecnica per studiare i fotoni gamma consiste nel far materializzare i fotoni in uno strumento capace di rivelare la direzione ed energia degli elettroni prodotti. Da queste informazioni è possibile ricostruire la direzione ed energia dei fotoni.
Questo è stato il metodo finora adottato dai principali telescopi che hanno osservato i raggi gamma nell'intervallo di energia da qualche decina di MeV a circa 10 GeV, e sarà il metodo utilizzato anche da AGILE. Nei satelliti precedenti la rivelazione degli elettroni veniva fatta attraverso un camera a scintille, simile a quelle usate in esperimenti fisica delle alte energie. AGILE avrà invece un tracciatore a stato solido basato su una tecnologia più moderna che permetterà di ottenere migliori risultati.

Figure: Schematizzazione del processo di rivelazione. I fotoni gamma, interagendo con il tracciatore, producono una coppia $e^+e^-$ (rappresentati in giallo) che ne attraversano i piani.