Materia oscura

MATERIA OSCURA IN FIBRILLAZIONE

(tratto da www.treccani.it , scritto da N. Nosengo)


I fisici non hanno ancora smaltito l'entusiasmo per la scoperta del bosone di Higgs, ma potrebbero trovarsi presto a festeggiare un altro risultato epocale. Entro la fine di Ottobre saranno resi pubblici i primi risultati dell'esperimento LUX (Large Underground Xenon), e sono in molti a sperare che contengano la prima detection, la prima osservazione confermata di materiaoscura: quella misteriosa sostanza che costituisce, secondo i calcoli, il 26.8 per cento dell'Universo in cui viviamo, ma che non riusciamo a vedere perché non interagisce con materia ed energia “classiche”.
Installato nel sottosuolo nell'ex miniera di Sanford, nel Sud Dakota, l'esperimento LUX è il più sensibile in assoluto fra i diversi che da molti anni, sparsi tra Europa Nord America e Giappone, vanno a caccia delle elusive particelle di materia oscura. Tutti utilizzano rivelatori basati su diversi materiali, installati nel sottosuolo in modo da essere schermati da altre interferenze, e aspettano che gli atomi del rivelatore vengano colpiti da qualcosa di anomalo, qualcosa che non si possa spiegare come materia ordinaria. Se la cosa si ripete allo stesso modo per un numero sufficiente di volte in modo da assicurarsi che non sia dovuta al caso, si può parlare di una detection, un'osservazione di particelle di materia oscura, di cui a quel punto diventa possibile stimare la massa.
Un paio di quegli esperimenti sono in Italia, ai laboratori del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Si tratta di DAMA, che in passato ha più volte annunciato di avere “visto” qualcosa che sembra materia oscura: un segnale periodico, un aumento di interazioni osservate nel suo rivelatore in un certo periodo dell'anno, che sarebbe dovuto al passaggio della Terra in una zona più ricca di materia oscura lungo la sua orbita attorno al Sole. Nessun altro esperimento è riuscito però a riprodurre quel dato. Un altra “forse” osservazione di materia oscura è arrivata nel 2010 dall'esperimento CoGeNT Coherent Germanium Neutrino Technology, installato a Soudan nel Minnesota, e dal Cryogenic Dark Matter Search dell'Università della California. Entrambi avevano osservato indizi di particelle di materia oscura, ma la statistica non era abbastanza solida. Un anno dopo l'altro esperimento di casa al Gran Sasso, XENON100, era andato a cercare conferme di quanto osservato da CoGeNT e CDMS ma non aveva trovato nulla.
LUX, con i suoi 122 rivelatori allo Xenon (più o meno la stessa tecnologia di XENON100 ma con maggiore sensibilità) potrebbe sciogliere la diatriba. Ovvero, ripetere le osservazioni degli altri due esperimenti americani ma con maggiore fiducia statisica, oppure contraddirli definitivamente.
Bocche cucite tra i responsabili dell'esperimento, ma parecchia eccitazione nell'aria. In particolare si spera che i risultati di LUX possano dire qualcosa su una delle ipotetiche particelle di materia oscura, il cosiddetto neutralino, predetto da alcune teorie appartenenti al campo della supersimmetria. Se, come in molti si aspettano, LUX non ne trovasse traccia pur affinando molto le analisi rispetto a XENON100, la teoria su cui si basa il neutralino potrebbe essere abbandonata in favore di altre ipotesi.
Dal canto suo Elena Aprile, la responsabile dell'esperimento XENON100 per la Columbia University, si dice convinta che anche LUX annuncerà di non avere trovato nulla.
I dati che verranno resi noti il 30 ottobre saranno importanti anche per guidare il futuro dibattito sugli esperimenti per la ricerca di materia oscura. Negli USA in particolare, il Dipartimento dell'Energia dovrà decidere se concedere fondi per espanderli ulteriormente in modo da aumentare la loro sensibilità. La collaborazione LUX, in particolare, punta a installare un nuovo rivelatore da 7 tonnellate, molto più grande di quello attuale, per una spesa prevista di 30 milioni di dollari.


Nessun commento:

Posta un commento

Nota. Solo i membri di questo blog possono postare un commento.