Fisici hanno individuato della potenziale materia oscura proveniente dal sole

Uno studio dei dati provenienti dal telescopoio dell’Agenzia Spaziale Europea condotto nell’arco di 12 anni ha indotto alcuni fisici a dedurre di aver trovato un segnale relativo al primo rilevamento di materia oscura.
Gli astronomi hanno trovato variazioni nel flusso di raggi x che corrisponde a ciò che ci si aspetterebbe se gli assioni, ipotetiche particelle di materia oscura, avessero interagito con il campo magnetico terrestre.

La materia oscura è il nome dato alla sostanza pensata che compone l’85% circa di tutta la materia nell’universo. Si tratta di ‘buio’ perché la sua presenza può essere dedotta dalla trazione che esercita sulle stelle nell’Universo, ma ha eluso tutti i tentativi fatti finora per rilevarla in modo convincente.

Se confermato, il rilevamento di assioni sarebbe una scoperta enorme. Il leader dello studio, l’astronomo George Fraser dell’Università di Leicester, UK, morì appena due giorni dopo che lui stesso e il suoi co-autori avevano sottoposto la carta alla pubblicazione. Lo studio di Fraser è stato “il più sorprendente canto del cigno”, ha scritto nel suo blog e-Astronomer, Andy Lawrence, astronomo presso l’Istituto di astronomia a Edimburgo, Regno Unito.

Ma anche se lo studio è stato accettato dal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e deve essere pubblicato il 20 ottobre, gli autori sopravvissuti non stanno ancora festeggiando. “Abbiamo ottenuto un risultato insolito che noi non possiamo spiegare con qualsiasi metodo convenzionale, e questa teoria degli assioni lo spiega,” dice il co-autore Andy Read, un astronomo a Leicester. “Ma è solo un’ipotesi, e la maggior parte delle ipotesi non rendono”, aggiunge.

Gli assioni erano originariamente proposti per spiegare un’anomalia in una differente area di fisica — la teoria della forza nucleare forte, una delle quattro forze fondamentali della natura. Queste particelle prive di carica, molto leggere sarebbero state create nel nucleo del sole e a stento potrebbero interagire con la materia ordinaria, che permetterebbe loro srecciare attraverso migliaia di chilometri di plasma solare e fuggire nello spazio. Ma i assioni potrebbero interagire con campi magnetici come quello che circonda la terra e trasformarsi in fotoni di raggi x. I fotoni sono le particelle, che i ricercatori dicono che potrebbero aver visto.

Il team ha scoperto che la sonda europea, la Multi Mirror Mission (XMM-Newton), passava attraverso il campo magnetico forte sul lato solare della terra, ha captato un segnale leggermente più intenso di raggi x rispetto a quando era sul lato più lontano della terra. In base alle attuali fonti di raggi x conosciute, il segnale di fondo dovrebbe essere lo stesso ovunque la sonda sia, dice Read.

A pagina 67 dello studio, i ricercatori hanno fatto del loro meglio per escludere fenomeni più terrstri, come l’interazione tra il vento solare e il campo magnetico terrestre, come la causa dell’eccesso di raggi x, dice Read, prima di chiamare in causa gli assioni.

Un aspetto insolito di questa analisi è che esso mostra XMM-Newton che capta i fotoni dei raggi x, anche se non era rivolta dritta verso il sole, ma ad angolo retto ad essa. (ci si aspetta che i fotoni continuino nella stessa direzione come gli assioni da cui provengono). Ma gli autori dicono che gli assioni potrebbero essersi sparpagliati ed essere finiti nel telescopio.

Gli autori mostrano anche che accenni di un segnale simile possono essere trovati nei dati prodotti dal NASA Chandra x-ray Observatory, sebbene una conferma formale dovrà attendere maggior numero di dati e anni di analisi.

Ma non tutti sono convinti da questa interpretazione. L’astronomo Peter Coles dell’Università del Sussex, UK, in un post sul suo blog, In the Dark, ha definito le prove “circostanziali”.

Igor Garcia Irastorza, che lavora presso il CERN Axion Solar Telescope (CAST), la cui sede è presso il laboratorio di fisica del CERN a Ginevra, Svizzera, concorda sul fatto che il segnale è intrigante. Ma il genere di assioni che si adatterebbe ad un tale un segnale sarebbe in contrasto con altre osservazioni astrofisiche, sostiene. E, continua, le proprietà delle particelle avrebbero dovuto essere diverse da quelle che sono state teorizzate da decenni.

Per confermare i risultati di Leicester si faranno controlli incrociati con altri esperimenti sugli assioni che funzionano in modo completamente diverso per i telescopi, aggiunge Konstantin Zioutas, che conduce l’esperimento CAST.

Mike Watson, che è un astronomo presso l’Università di Leicester, ma non è stato coinvolto nello studio, dice che Fraser era uno scienziato”eccezionale”. “L’interpretazione è molto attraente e dal punto di vista uano tutti vorremmo che fosse giusta questa teoria, sarebbe un grande tributo a George. Ma nonè così che si fa scienza.”

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