Materia oscura incontri ravvicinati

Materia oscura incontri ravvicinati
di Valentina Arcovio
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Giovedì 16 Aprile 2015, 05:58 - Ultimo aggiornamento: 13:08
Forse ci siamo. Il “cacciatore di materia oscura” potrebbe aver catturato qualche indizio su uno dei più grandi misteri dell'universo. AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) ha infatti registrato “segnali anomali” che potrebbero essere la prima prova indiretta delle particelle che formano la materia oscura, quella materia misteriosa e invisibile che costituisce il 25 per cento dell'universo. Sono straordinari i risultati dell'analisi dei dati presentata ieri al Cern di Ginevra, nell'ambito della tre giorni dedicata alle nuove misure di precisione di positroni e antiprotoni, le particelle di antimateria presenti nell'universo. I dati sono stati raccolti da AMS dal 2011 ad oggi, ossia da quando lo strumento ha cominciato a funzionare all'esterno della Stazione Spaziale Internazionale, misurando con una precisione straordinaria la composizione dei raggi cosmici. L'Italia ha giocato un ruolo di primo piano in questo esperimento fin dall'inizio, con Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), nonché con il decisivo contributo delle aziende nella realizzazione delle macchine.



LE ANOMALIE

«Abbiamo notato anomalie sia nella misura dei positroni che degli antiprotoni», afferma Roberto Battiston, presidente dell'Asi, che 20 anni fa ha fondato con il Nobel Samuel Ting la collaborazione internazionale AMS. «Entrambe le misure di precisione fatte da AMS della frazione di antiparticelle nei raggi cosmici - aggiunge - stanno mostrando uno scenario completamente diverso rispetto a quello atteso. L'eccesso di antiprotoni presentato al Cern si aggiunge a quello di positroni pubblicato in precedenza da AMS, rendendo sempre più plausibile l'ipotesi che stiamo osservando un nuovo processo fisico fondamentale».



Positroni e antiprotoni sono particelle di antimateria che ci si aspetta di vedere nello spazio, ma le quantità osservate da AMS, ad energie di centinaia di GeV, sono in quantità elevate rispetto alle previsioni basate sulla fisica conosciuta. L'inaspettata abbondanza dell'antimateria nei raggi cosmici di alta energia potrebbe essere dovuta ad un inedito fenomeno fisico. Gli attuali modelli delle interazioni dei raggi cosmici ordinari con la materia interstellare non possono spiegare questi nuovi risultati di AMS: queste osservazioni forniscono informazioni importanti sui meccanismi di produzione e di propagazione dei raggi cosmici.



Anche se non è ancora possibile escludere che i risultati siano riconducibili all'esistenza di nuove sorgenti astrofisiche o a nuovi meccanismi di accelerazione e propagazione, tuttavia i più recenti risultati di AMS potrebbero essere interpretabili come l'effetto di collisioni tra particelle di materia oscura, e quindi una possibile evidenza indiretta della sua esistenza e della sua natura particellare. «Risultati inspiegabili - commenta Rolf Heuer, direttore del Cern - che sono di stimolo per la comunità scientifica, tanto per i fisici teorici quanto per gli sperimentali. Questo significa che potremmo essere alle porte di una nuova scoperta, oppure di un nuovo mistero».



DOPO PAMELA

È davvero palpabile l'entusiasmo della comunità scientifica di fronte a questi dati “strani”. «Siamo eccitati per questi risultati che presentano un quadro difficilmente interpretabile nell'ambito della fisica tradizionale dei raggi cosmici», dichiara Fernando Ferroni, presidente dell'Infn. «Questo straordinario rivelatore che opera nello spazio - continua - e al quale l'Italia ha contribuito in maniera molto significativa anche grazie al ruolo dell'industria nazionale, ci sta portando, con l'estensione dei risultati già ottenuti dal rivelatore spaziale Pamela e raggiungendo energie molto più alte, alla soglia di una possibile importante scoperta. Aspettiamo con trepidazione i futuri risultati».



La risposta definitiva potrà arrivare dalle nuove misure in corso sia da parte della stessa collaborazione AMS, sia dal confronto delle osservazioni di AMS con i risultati dei principali esperimenti per lo studio dei raggi cosmici. AMS continuerà a operare per tutta la vita della Stazione Spaziale Internazionale, cioè fino al 2024, raccogliendo e analizzando un volume crescente di dati a energie più elevate.