fonte: Le Scienze25 marzo 2019I ricercatori dell'esperimento DAMA ai Laboratoridel Gran Sasso affermano da tempo di averrilevato segnali di materia oscura, la massamancante del cosmo che scienziati in tutto ilmondo tentano di identificare.Ma due esperimenti fotocopia di DAMA non sonostati in grado di replicarne i risultatidi Davide Castelvecchi/Nature
materia oscurafisica delle particellePer più di due decenni, un solo esperimento almondo ha costantemente riferito di aver rilevatoun segnale di materia oscura, la massa mancantedell'universo che i fisici cercano da tempo diidentificare.Ora, due esperimenti progettati per replicarei risultati usando la stessa tecnologia di rilevazionehanno presentato i loro primi dati.Una risposta definitiva rimane elusiva: anche se idati iniziali di un esperimento sembrano esserecompatibili con i risultati originali, i risultati dell'altrorivelatore vanno in direzione opposta.Ma gli scienziati dicono che grazie a questiesperimenti e ad altri che, secondo i programmi,saranno presto attivi, una risposta definitiva sullanatura del segnale misterioso è ora a portata dimano.
Il profilo della Via Lattea ripreso dalla Terra.(CC0 Public Domain)"Non c'è davvero alcunaconclusione da trarre a questo punto, se nonil crescere della suspense", dice Juan Collar,fisico dell'Università di Chicago, che ha lavoratoa diversi esperimenti sulla materia oscura."Ma gli strumenti sembrano avere una sensibilitàsufficiente per dare al più presto risultati conclusivi",afferma Collar.Interazioni ordinarieLe osservazioni di come ruotano le galassie edel fondo cosmico a microonde - il "bagliore residuo"del big bang - suggeriscono che la maggior partedella materia nell'universo è invisibile.Questa materia "oscura" mostrerebbe la sua presenzaquasi esclusivamente tramite le interazionigravitazionali con altri oggetti, ma una serie diesperimenti ha cercato per decenni di raccoglierei segni delle sue altre interazioni con la materiaordinaria.Dal 1998, il rilevatore sotterraneo DAMA pressoil Laboratorio nazionale del Gran Sasso dell'Istitutonazionale di fisica nucleare e il suo successoreDAMA/LIBRA hanno registrato una variazionestagionale nei dati.Il rivelatore registra lampi di luce creati quandole particelle collidono con i nuclei atomici in uncristallo di ioduro di sodio altamente purificato.Questi lampi potrebbero essere segnali di materiaoscura o di radiazione di fondo vagante - ma ifisici dell'esperimento affermano che la variazionestagionale si verifica perché la Terra si muoveattraverso un alone di particelle di materia oscurache circonda la Via Lattea, determinando unoschema ripetitivo.Nel marzo 2018, la collaborazione DAMA hapresentato i primi risultati del rivelatore dopo cheè stato aggiornato nel 2010.La firma della materia oscura sembrava essereancora lì.Nel corso degli anni, diversi esperimenti con varietecniche hanno prodotto risultati apparentementein contraddizione con DAMA. Ma COSINE-100 eANAIS sono i primi progetti attivi che mirano atestare le affermazioni di DAMA usando gli stessimateriali, ed entrambi sono operativi da più di unanno.ANAIS nel Laboratorio sotterraneo Canfranc neiPirenei, in Spagna,
ha riferito i suoi primi risultati l'11 marzo.Sulla base di 18 mesi di dati, i risultati sembranoessere in disaccordo con quelli di DAMA.I dati di ANAIS mostrano fluttuazioni, ma non sonole stesse del ciclo annuale di DAMA, in cui i segnali raggiungono il picco all'inizio di giugno e il minimoall'inizio di dicembre.Vicini ma non del tuttoUn altro esperimento che usa ioduro di sodiochiamato COSINE-100, sotto una montagna inCorea del Sud, ha svelato un'analisi simile di aquella di ANAIS nel corso di conferenze di questomese.Anche questo rivelatore vede una fluttuazione neisuoi dati.Tuttavia, "la nostra è un po' più vicina a quelladi DAMA", afferma Reina Maruyama, co-coordinatricedi COSINE-100 e fisica della Yale University.(I risultati sia di ANAIS sia di COSINE-100 sono ancorapreliminari e non sono stati ancora sottoposti apeer review).
Un momento della preparazione del rivelatoreDAMA/LIBRA presso i Laboratori Nazionali delGran Sasso.(Credit: DAMA-LIBRA Collaboration/LNGS-INFN)L'analisi di ANAIS non ha "alcun impatto" suirisultati di DAMA/LIBRA e dei suoi predecessori:i dati sono già stati confermati in oltre 20 cicliannuali indipendenti, afferma Rita Bernabei, fisicadell'Università di Roma Tor Vergata che ha guidatoa lungo la collaborazione DAMA.Anche se un esperimento dovesse trovare proveforti contro il risultato di DAMA/LIBRA, per moltirivelatori sarebbe utile continuare a raccoglieredati per diversi anni, dice Collar:"Quando un esperimento sta vedendo una cosacome questa e un altro no, ci si chiede se qualcunoha sbagliato".I ricercatori concordano sul fatto che sarannonecessari anni di registrazione dei dati da piùesperimenti per sistemare veramente la questione."Con qualche anno in più di dati, dovrebberoessere in grado di fare una dichiarazionedefinitiva", spiega David Spergel, il cosmologoche per primo nel 1986 ha previsto l'oscillazionestagionale con due colleghi.La portavoce di ANAIS Marisa Sarsa, che è ancheuna fisica dell'Università di Saragozza, in Spagna,afferma che qualunque sia l'esito finale, il suoesperimento dovrebbe aiutare a spiegare checosa ha causato il segnale stagionale al GranSasso. "Ho il desiderio di capire DAMA/LIBRA -dice - non solo per escludere il risultato".(L'originale di questo articolo è stato
pubblicato su "Nature" il 19 marzo 2019. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati)