Materia oscura all’orizzonte

Image credit: NASA, ESA, M. J. Jee and H. Ford et al. (Johns Hopkins Univ.)
Image credit: NASA, ESA, M. J. Jee and H. Ford et al. (Johns Hopkins Univ.)

Potrebbe essere della materia oscura l’anomala quantità di antimateria avvistata dall’esperimento Pamela. Lo rivela un articolo appena pubblicato sulla rivista scientifica Nature realizzato da un team internazionale coordinato dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

Pamela (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light – nuclei Astrophysics) orbita da tre anni intorno alla Terra a bordo di un satellite russo. L’esperimento, nato da una collaborazione tra l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, l’Agenzia Spaziale Russa e degli istituti di ricerca russi, con la partecipazione dell’Agenzia Spaziale Italiana, è stato progettato per catturare i segnali provenienti dalle parti più remote del nostro Universo: i raggi cosmici.

Queste particelle nascono in fenomeni violenti del cosmo, ad esempio nelle esplosioni di supernove. Spinti a velocità prossime a quelle della luce, i fasci di raggi cosmici sono formati da protoni, nuclei di atomi di elio ed elettroni. Ma Pamela ha un occhio particolare per l’antimateria proveniente dallo spazio. La sua strumentazione è infatti capace di rivelare la materia ma anche le antiparticelle, identiche per tutte le proprietà alle particelle cugine, ma di carica opposta. Il positrone (di carica positiva), antiparticella dell’elettrone (di carica negativa), ne è solo un esempio.

Pamela (INFN)

I risultati appena pubblicati su Nature mostrano un’anomalia nel rapporto tra il numero di positroni e il numero di elettroni rivelati, ovvero un’abbondanza di positroni che potrebbere essere essere interpretata come un segnale di materia oscura: quell’ingrediente ancora misterioso che compone il 23% del nostro Universo. Pamela potrebbe infatti aver intercettato coppie protone-antiprotone ed elettrone-positrone di alta energia proveniente da particelle di materia oscura presenti nella nostra galassia che, interagendo fra loro, si annichilino o decadano, producendo sciami di particelle figlie.

Non è esclusa del tutto l’ipotesi che l’antimateria avvistata sia formata da particelle provenienti da pulsar o da altre sorgenti astrofisiche. La ricerca dovrà attendere altri risultati prima di poter affermare con certezza che la traccia cattura da Pamela sia davvero stata lasciata dalla materia oscura. Ma la fisica dell’astroparticelle ha raggiunto comunque un traguardo importante. Piergiorgio Picozza, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e Università di Roma Tor Vergata, coordinatore dell’esperimento Pamela spiega: “Questi dati sono tra i contributi più significativi di questi ultimi anni alla conoscenza del mistero della materia oscura: oggi possiamo restringere di molto il campo delle ipotesi sulla sua natura’’.

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