Potrebbe essere dovuto a una semplice fluttuazione statistica o a un'interferenza, ma potrebbe anche nascondere l'esistenza di una nuova particella o di un'interazione al di là del Modello Standard su cui si basa la fisica. Sarebbe una scoperta epocale.
C’è stupore e prudenza attorno a XENON1T, il 'cacciatore’ di materia oscura presso i Laboratori nazionali del Gran Sasso dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) in Abruzzo. E' quanto accaduto analizzando gli ultimi dati di Xenont1t, presentati nel corso di un seminario online.
"L'eccesso che abbiamo osservato – spiega Elena Aprile, docente di fisica alla Columbia University e responsabile 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".
Tutto ruota attorno a XENONT1T, il rivelatore, operativo dal 2016 nei Laboratori, che conferma ancora una volta le sue straordinarie potenzialità. Intanto è il più sensibile al mondo nella ricerca diretta di materia oscura, e in generale nella ricerca di eventi rari.
L'esperimento è un rivelatore basato sulla tecnologia dello Xenon liquido ed ha come principale obiettivo scientifico proprio l'osservazione in modo diretto dell'interazione di particelle di materia oscura con la materia ordinaria che compone il rivelatore. La maggior parte della materia presente nel nostro universo non è, infatti, la materia ordinaria di cui è fatto tutto ciò che conosciamo, ma è la cosiddetta materia oscura. Ipotizzata per spiegare fenomeni gravitazionali osservati nell'universo, pur essendo ben cinque volte più abbondante della materia ordinaria e nonostante vi siano molti esperimenti in tutto il mondo che stanno cercando di rivelare le sue tracce, ad oggi la materia oscura sfugge ancora alla conferma sperimentale. E fino ad ora, ha ricordato l'Infn, gli scienziati hanno ottenuto indicazioni della presenza della materia oscura solo in maniera indiretta: una scoperta definitiva deve ancora essere realizzata.
Nel mondo scientifico vi sono varie ipotesi teoriche sulla natura della materia oscura e dunque varie particelle candidate a costituirla. Tra queste le cosiddette Wimp (Weakly Interacting Massive Particles), che sono quelle ricercate in particolare da Xenon1T. Finora l'esperimento ha ottenuto i limiti più stringenti sulla loro probabilità di interazione con la materia ordinaria, su un ampio spettro di possibili masse di Wimp. In aggiunta a questo candidato, Xenon1T è sensibile anche ad altri tipi di particelle e interazioni che possono spiegare altri problemi aperti in fisica e astrofisica. Nel 2019, per esempio, sempre con i dati di Xenon1T gli scienziati hanno pubblicato in copertina su »Nature« la misura del più raro decadimento nucleare che sia mai stato osservato direttamente.
Per avere maggiori informazioni dal dato emerso nel seminario on line, è necessario però fare un ulteriore passo in avanti perché "per comprendere meglio la natura di questo eccesso sarà determinante il potenziamento del rivelatore con la nuova fase chiamata XENONnT", sottolinea Marco Selvi, responsabile nazionale Infn dell'esperimento. "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", conclude.
Alessandro Di Matteo
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