(di Andreana d’Aquino)- Un ‘eccesso di eventi’ nelle viscere del Gran Sasso dove ai Laboratori dell’Infn il cacciatore di materia oscura Xenon1T ha mostrato un ‘lato misterioso’ delle sue attività. Xenon1T, uno degli esperimenti di punta nella ricerca diretta della materia oscura, operativo dal 2016 al 2018 nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (Lngs) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, ha infatti presentato, nel corso di un seminario online, l’analisi dei suoi ultimi dati, mostrando “un inatteso eccesso di eventi”. I ricercatori hanno sottolineato che “la natura di questo eccesso, che potrebbe anche essere dovuto a una semplice fluttuazione statistica, non è ancora del tutto compresa, perché ha caratteristiche che lo rendono compatibile con varie ipotesi”.
Elena Aprile, professoressa della Columbia University ed a capo del progetto Xenon, ha spiegato che “l’eccesso che abbiamo osservato 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”. I ricercatori sottolineano che il risultato di Xenon1T “testimonia il valore delle soluzioni tecnologiche adottate e sviluppate dalla collaborazione e le straordinarie potenzialità del rivelatore”, che si conferma “il più sensibile al mondo” nella ricerca diretta di materia oscura, e in generale nella ricerca di diversi eventi rari, assicurando ai Laboratori del Gran Sasso la leadership mondiale in questo filone di ricerca.
“Per comprendere meglio la natura di questo eccesso sarà determinante il potenziamento del rivelatore con la nuova fase chiamata Xenon1T” ha chiarito 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: XenonT sarà in acquisizione dati entro la fine dell’anno” ha detto Selvi. Dunque crescono le aspettative sul ‘lavoro” che sta facendo Xenon1T. 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, ricorda l’Infn, gli scienziati hanno ottenuto indicazioni della presenza della materia oscura solo in maniera indiretta: una scoperta definitiva deve ancora essere realizzata.
Ne 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.
