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La ricerca diretta della materia oscura nei Laboratori nazionali del Gran Sasso
di Redazione

Presentati nei giorni scorsi i risultati degli esperimenti condotti dall’Istituto nazionale di fisica nucleare con Xenon1T 



ASSERGI (AQ) - L’esperimento Xenon1T, per la ricerca diretta di materia oscura ai Laboratori nazionali del Gran Sasso (Lngs) dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) ha presentato nei giorni scorsi i suoi nuovi risultati. “I dati osservati dall’esperimento – ha spiegato Elena Aprile, professoressa della Columbia University a capo della collaborazione Xenon - sono in accordo con le previsioni del piccolo fondo atteso, vale a dire quegli eventi simili a un’interazione di particelle di materia oscura ma dovuti invece a particelle di natura nota, che dobbiamo essere in grado di riconoscere”.
 
“Questo risultato – ha aggiunto Aprile - permette di fissare un nuovo limite, più stringente, alle possibili interazioni con la materia ordinaria per le Wipm (Weakly interacting massive particles), la classe di candidati di particelle di materia oscura che ricerchiamo con il nostro esperimento”.
 
“Il risultato – ha sottolineato Marco Selvi, responsabile nazionale Infn dell’esperimento - si basa su una quantità di dati pari a 1 tonnellata per anno, un’esposizione mai raggiunta in precedenza. Xenon1T ha raggiunto così una sensibilità circa quattro ordini di grandezza migliore di quella ottenuta con Xenon10, il primo dei rivelatori del progetto Xenon, che aveva iniziato la sua attività ai Lngs nel 2005”.
 
“Aumentando la massa del bersaglio dai 5 kg iniziali fino agli attuali 1300 kg –ha spiegato Selvi - e contemporaneamente diminuendo il fondo di un fattore 5.000, la collaborazione Xenon si conferma alla frontiera della ricerca diretta di materia oscura”.
“Esplorando sempre meglio lo spazio dei parametri ammessi per le Wimp – ha precisato Elena Aprile - l’esperimento si afferma come il rivelatore più grande e sensibile al mondo per la ricerca diretta di materia oscura”.
 
“Per ottenere questi bellissimi risultati – ha concluso Selvi - è stato fondamentale poter operare nel ‘nostro’ laboratorio sotterraneo, il più importante al mondo, e poter contare sull’esperienza e la competenza del personale dei Lngs”.
 
Oggi noi sappiamo di che cosa è fatto poco meno di un quinto della materia presente nel nostro universo. Della restante parte siamo in grado di dire solamente che è costituita da un altro tipo di materia, diversa da quella ordinaria e che chiamiamo oscura, perché non emette o assorbe nessun tipo di radiazione osservabile con i nostri strumenti. Nonostante finora sia rimasta invisibile, sappiamo però che esiste perché osserviamo gli effetti gravitazionali che essa esercita sulla materia ordinaria. Come ricordato dai ricercatori dell’Infn, negli anni sono state formulate varie teorie sulla sua natura. Alcune di queste ipotizzano che le particelle di materia oscura possano essere le cosiddette Wimp, particelle massive che interagiscono debolmente, ricercate da molti esperimenti: dall’acceleratore Lhc del Cern, a rivelatori a terra, in laboratori sotterranei come i Lngs, o in orbita nello spazio o a bordo della Stazione spaziale internazionale.
Anche se ci si attende un flusso di un miliardo di Wimp per secondo in un’area di un metro quadrato, queste particelle sono comunque estremamente difficili da rivelare. I risultati di Xenon1T mostrano che, se le Wimp davvero compongono la materia oscura della nostra galassia, la loro interazione è così debole che anche il rivelatore più grande realizzato fino a ora non riesce a osservarle direttamente. 

Articolo pubblicato il 02 giugno 2018 - © RIPRODUZIONE RISERVATA


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