Materia oscura, creato nuovo metodo per cercare gli assioni

Credito: haystac.yale.edu

Un metodo che potrebbe rendere più agevole la scoperta di cosa compone la cosiddetta “materia oscura” tramite esperimenti laboratorio è stato sviluppato da un team di scienziati guidato da ricercatori della Yale University in collaborazione con l’istituto JILA dell’Università del Colorado Boulder e del del National Institute of Standards and Technology (NIST).

La nuova tecnica, denominata “quantum squeezing”, dovrebbe accelerare la ricerca di un eventuale candidato per la materia oscura, ricerca che potrà essere effettuata in laboratorio. I sospetti in questo caso ricadono ancora una volta sull’assione, un’ipotetica particella elementare, molto più piccola dell’elettrone (da miliardi a trilione di volte).
Gli assioni, secondo la teoria che ne supporta l’esistenza, sarebbero stati creati nel momento del big bang in una quantità enorme, un livello quantitativo che spiegherebbe la presenza della stessa materia oscura di cui oggi avvertiamo solo l’effetto gravitazionale.

Trovare davvero questa particella è molto difficile proprio perché è piccolissima e non possiede alcuna proprietà che potrebbe renderne più agevole l’intercettazione. È un po’come cercare un ago quantistico in un pagliaio enorme, un pagliaio che però, dal nostro punto di vista, è piccolissimo e quindi neanche agevolmente analizzabile. Così piccolo che entrano in gioco fattori riguardanti il mondo quantistico che, almeno in questo caso, mettono il classico bastone fra le ruote.

Proprio per questo i ricercatori stanno realizzando un esperimento denominato Haloscope At Yale Sensitive To Axion Cold Dark Matter (HAYSTAC) grazie al quale, come spiegano gli stessi scienziati, è possibile migliorare l’efficienza di questa caccia all’azione superando uno degli ostacoli più grandi, quello imposto dalle leggi della termodinamica.
“È un raddoppio della velocità rispetto a quello che eravamo in grado di fare prima”, spiega Kelly Backes, uno studente laureato a Yale ed uno degli autori principale dello studio.

L’approccio si basa su una migliore separazione dei segnali riguardanti gli assioni, debolissimi e ancora mai intercettati, dall’enorme rumore di fondo casuale che esiste su scale così piccole, un rumore di fondo provocato dalle cosiddette fluttuazioni quantistiche.
Aggirando le fluttuazioni quantistiche, il percorso verso la scoperta degli assioni potrebbe essere facilitato ma gli stessi ricercatori ammettono che una loro eventuale scoperta, ad oggi, è ancora probabile quanto una vittoria alla lotteria anche se spiegano che “c’è molta carne rimasta sull’osso per far funzionare meglio l’idea”, come riferisce ancora Backes.

Approfondimenti

Articoli correlati

Condividi questo articolo

Data articolo