Catturate 2 WIMP, forse...


Da decenni gli scienziati stanno cercando di scovare l'elemento che compone la cosiddetta materia oscura. Come noto, la velocità di rotazione delle galassie e i moti che queste descrivono all'interno degli ammassi non possono essere spiegati attraverso la sola forza gravitazionale della materia che i nostri strumenti ci permetto di individuare lungo tutto lo spettro elettromagnetico. C'è qualcos'altro di invisibile che contribuisce col suo "peso" ad accelerare quei movimenti e a mantenerli in essere, una qualche forma di materia la cui composizione ci è però ignota, poiché non emette né assorbe luce, e quindi non possiamo di fatto analizzarla direttamente.
Numerose le teorie che propongono le soluzioni più diverse per la materia oscura, e fra di esse quella che la vede costituita di particelle massicce quanto un nucleo atomico, interagenti con la materia ordinaria solo attraverso la forza nucleare debole e la gravità, e aventi, in sostanza, caratteristiche per certi versi simili a quelle dei neutrini, dai quali si differenziano principalmente per la massa ben più rilevante e per il moto ben più lento.
Tali particelle ipotetiche sono state denominate WIMP (da Weakly Interacting Massive Particles) e se costituissero tutta la materia oscura rappresenterebbero il 23% della massa totale dell'universo, una percentuale rilevantissima che ben giustifica gli annosi sforzi degli scienziati impegnati nella ricerca di queste fantomatiche particelle.
Ma potremmo essere ad una svolta, almeno stando ai risultati presentati su Science Express da un gruppo di ricercatori della University of Florida, che per una decina di anni hanno cacciato le WIMP con un rivelatore sotterraneo, costituito essenzialmente di dischetti di germanio e silicio, raffreddatti a temperature prossime allo zero assoluto, i cui atomi, in caso di interazione con le WIMP, rilasciano una debolissima energia che può essere registrata. Sembra essere questo l'unico modo per capire se quelle particelle esistono: aspettare che collidano con un atomo, trasferendogli dell'energia che poi l'atomo rilascia, ovviamente in quantità ben precise e previste dalla teoria. E proprio con questo sistema 2 WIMP sarebbero già state individuate, ma i ricercatori coinvolti sono i primi a dimostrarsi prudenti, perché la probabilità che possa trattarsi di rumore di fondo e quindi di falsi segnali è dell'ordine del 25%, troppo per una statistica così esigua, occorre registrare altri segnali simili. Nondimeno, questo minimo campione consentirà nel prossimo futuro ricerche più mirate e gli addetti ai lavori confidano nella possibilità di scoprire con certezza le WIMP entro cinque anni.


Credit: DOE/Fermi National Accelerator Laboratory, University of Florida
 
    
Autore: Michele Ferrara