ALLA RICERCA DELLA MATERIA OSCURA

Ottant’anni fa l’astronomo svizzero  Fritz Swicky osservando l’agglomerato di galassie denominato Coma e calcolandone la massa gravitazionale ottenne un risultato incongruo con quanto atteso ovvero la massa era 400 volte più grande di quanto attendibile rispetto alla luminosità. Ciò fece teorizzare allo scienziato l’esistenza di una Materia Oscura, sconosciuta. 

Oggi raffinando e continuando gli studi iniziati da Swicky, la Scienza afferma che la materia nell’Universo a noi nota (stelle, pianeti, gas intergalattici, buchi neri et cetera) è solo il 5% di quella esistente, il resto è ignoto. Ovviamente per l’orgoglio dei professori del globo tutto ciò è frustrante ma nel contempo eccitante, tanto da spingerli a fare esperimenti sempre più azzardati e affascinanti.

E’ il caso di LUX (Large Underground Xenon experiment) che dal’estate del 2013 si svolge all’interno di un ex miniera d’oro nel South Dakota.

Innanzitutto vale la pena soffermarsi su cosa effettivamente gli scienziati stiano cercando, che cosa essi teorizzano sia la materia oscura. La maggioranza dei ricercatori pensa ad essa come una nuova particella elementare con una massa significativa che interagisca con la materia ordinaria attraverso la forza di gravità e attraverso l’interazione nucleare debole,una delle quattro interazioni fondamentali della natura: interazione gravitazionale, iterazione elettromagnetica, interazione nucleare forte e quella per l’appunto debole, e poiché quest’ultima ha un raggio di interazione ridottissimo, più piccolo di un neutrone o di un protone,  risulta difficilissimo da rilevare ma non statisticamente impossibile.

L’esperimento LUX assume che in un ambiente il più possibile schermato da interferenze radioattive si possa statisticamente incappare in una di queste teorizzate particelle di materia oscura, e quale miglior rifugio in cui porre un rilevatore se non all’interno della Terra stessa? 

All’interno delle miniere abbandonate di Black Hills 1.500 metri sotto la crosta terrestre, protetto naturalmente dalla maggior parte dei raggi cosmici, circondato da 300.000 litri di acqua pura (il miglior isolante del mondo) è stato inserito un rilevatore super-sensibile contenente 300 kilogrammi di gas Xenon liquido alla temperatura di -100° celsius. L’idea di base è che lo Xenon è facilmente eccitabile da variazioni elettriche producendo luce azzurra ed d’energia e quindi in condizioni di quasi totale assenza radioattiva di disturbo, eventuali eccitazioni energetiche del gas rileverebbero “urti” con particelle di materia oscura.

I primi risultati divulgati alla fine dei primi 3 mesi di esperimenti hanno fornito i migliori risultati al livello mondiale permettendo di escludere alcune particelle fra le candidate ad essere quelle formanti materia oscura, come a dire “non so chi sei, ma di certo so chi non sei”.

Per chi volesse avere informazioni riguardo i progressi di LUX sta collegarsi con il sul sito ufficiale http://luxdarkmatter.org.