Una ciambella per la materia oscura

Una ciambella per la materia oscura

Le evidenze sperimentali non sono poi così chiare. Eppure una ciambella sudcoreana potrebbe gettare luce sul lato oscuro della materia. Ciononostante ci sono delle novità che la vedono protagonista, ma per prima cosa vediamo cos’è che la rende così oscura.

Nota in principio come massa mancante, attualmente si ipotizza costituisca circa l’86% della massa e circa il 27% dell’energia dell’Universo.
Timida come lo è sempre stata, da all’incirca 13,8 miliardi di anni si nasconde dagli strumenti di analisi spettroscopica, non emettendo radiazioni elettromagnetiche.
Questo peró non né preclude la presenza, in quanto la materia visibile non sviluppa un’attrazione gravitazionale necessaria per spiegare la formazione delle galassie e i loro ammassi nel tempo calcolato a partire dal Big Bang ad oggi.File:Torus from rectangle.gif
Ciò accade perché questa materia si addenserebero in strutture ad anello, le cui influenze gravitazionali agirebbero sulle galassie e sulla loro rotazione.

Mentre alcuni fisici teorici affermano che la materia oscura, intesa come tale, non possa esistere, altri sono alla ricerca delle particelle che la compongono.
Infatti, oltre un’ipotetica particella effimera di nome WIMP (Weakly Interacting Massive Particle), si pensa si tratti di un’altra ipotetica particella elementare conosciuta come assione, priva di carica elettrica e spin, con massa molto piccola, le cui ipotesi suggeriscono sia in grado di trasformarsi in fotoni e viceversa mediante opportuni campi magnetici.

La proprietà appena descritta, chiamata effetto Primakoff, viene sfruttata dai ricercatori sudcoreani del Center for Axion and Precision Phisics Research dell’Institute for Basic Science, per rilevarle mediante un aloscopio presso Daejeon in Corea del Sud, il cui strumento è stato nominato CAPPuccino submarine perché assomiglia ad un sommergibile di colore scuro.

Scovarli necessita di un’elevata precisione, date le interazioni estremamente deboli con la materia ordinaria. Così per individuarli sono stati proposti rivelatori a ciambella, ossia con una cavità risonante a forma toroidale avvolta da un solenoide, nel complesso detto toroide. Al contrario, nell’Axion Dark Matter Experiment in America viene sfruttata una cavità cilindrica.

Lo studio della nuova configurazione è stato pubblicato sulla rivista Physical Review D sotto il titolo “Electric and magnetic energy at axion haloscopes” (http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.94.111702) di B. R. Ko, H. Themann, W. Jang, J. Choi, D. Kim, M. J. Lee, J. Lee, E. Won e Y. K. Semertzidis.

Giovanni Cozzolongo

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