Materia Oscura, mistero sui nuovi eventi scoperti nei laboratori del Gran Sasso

Giovedì 18 Giugno 2020 di Enzo Vitale
La camera a proiezione temporale di XENON1T, il cuore del rivelatore, vista dal basso

Ancora una volta la parola che più si accosta al termine Fisica è Italia. E seppur con la dovuta cautela gli scienziati vanno a passo di piombo, gli aventi accaduti nei Laboratori del Gran Sasso prefigurano scenari a dir poco sensazionali. Il suo nome è Xenon1T e la sua caccia alla comprensione della Materia oscura ha già dato risultati insperati mettendo in subbuglio la comunità scientifica. Quindi, l'esperimento in corso presso in terra d'Abruzzo avrà un seguito con il suo successore Xenon nT.

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COSA E' ACCADUTO SOTTO AL GRAN SASSO
Intanto diciamo che XENON1T è uno degli esperimenti di punta al mondo nella ricerca diretta della Materia oscura. Sotto un chilometro e mezzo di roccia è stato scoperto, nel corso dell'esperimento (operativo dal 2016 al 2018)  un inatteso eccesso di eventi che rimane ancor avvolto nel mistero. Tre, comunque, le possibili ipotesi: una semplice fluttuazione statistica, come la definiscono i ricercatori, un'interferenza dovuta alla presenza di  minuscole quantità di Trizio, ma anche  l'esistenza di una nuova particella o di un'interazione al di là del Modello Standard su cui si basa la Fisica moderna.
 

 

MATERIA OSCURA, COS'E'
Nell’Universo esiste una forma di materia diversa da quella che compone noi, le stelle, ed il gas nelle galassie, ma nonostante i moltissimi sforzi ancora non si è riusciti a decifrarne la natura.  La ricerca è andata avanti fino a scoprire che gli astri che vediamo brillare nel cielo notturno sono una parte irrisoria: solo il 15 per cento. E allora chi è che occupa il resto dello spazio, che fine ha fatto il restante 85 per cento della materia? Di sicuro sappiamo che non è visibile, eppure c’è e si chiama Materia oscura. Pioniera di questo studio è stata l'astronoma statunitense Vera Rubin.

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IL TEAM PROTAGONISTA DELLA RICERCA
I gruppi INFN, coordinati da Marco Selvi della sezione INFN di Bologna, e guidati da Gabriella Sartorelli (Università di Bologna), Walter Fulgione (INFN-LNGS), Giancarlo Trinchero (INFN-Torino), Michele Iacovacci (Università di Napoli) e Guido Zavattini (Università di Ferrara) fanno parte del progetto XENON1T fin dal suo inizio, nel 2009. I gruppi italiani sono responsabili della progettazione, costruzione e funzionamento del sistema di veto di muoni, all’interno dello schermo di acqua, che è cruciale per la riduzione dei fondi ambientali e di quelli dovuti alla radiazione cosmica residua. 

(La camera a proiezione temporale di XENON1T, il cuore del rivelatore, vista dal basso durante la sua installazione all’interno della camera pulita. Si possono osservare sul fondo i 121 sensori ottici (dei 248 totali) che servono a collezionare i segnali luminosi dovuti all’interazione delle particelle nello xenon. ©XENON Collaboration)


(Una veduta panoramica della zona dove insistono i Laboratori dell'Infn del Gran Sasso)

LE PRIME DICHIARAZIONI DEGLI SCIENZIATI
«L’eccesso che abbiamo osservato – spiega Elena Aprile, professoressa della Columbia University,  a capo del progetto XENON – potrebbe essere dovuto a una minuscola presenza di trizio, un isotopo dell’idrogeno. Ma potrebbe anche essere un segnale di qualcosa di molto più eccitante che ci porterebbe oltre il Modello Standard, come l’esistenza di nuove particelle, per esempio gli assioni solari. Oppure, altra ipotesi interessante, potrebbe coinvolgere nuove proprietà dei neutrini».

«Per comprendere meglio la natura di questo eccesso sarà determinante il potenziamento del rivelatore – sottolinea Marco Selvi, responsabile nazionale INFN dell’esperimento – con la nuova fase chiamata XENONnT”. “Grazie all’aiuto dello staff dei LNGS e del nostro personale sul posto, l’attuale emergenza sanitaria non ci ha mai fermato, solo un po’ rallentato: XENONnT sarà in acquisizione dati entro la fine dell’anno».


(Elena Aprile, coordinatrice del Progetto Xenon)


(Marco Selvi, responsabile nazionale INFN dell’esperimento)

enzo.vitale@ilmessaggero.it

Ultimo aggiornamento: 15:36 © RIPRODUZIONE RISERVATA

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