Le sfide scientifiche del 2016, materia oscura e non solo
Ci sono grandi aspettative per il 2016 nel campo della fisica. Dal primo gennaio l’italiana Fabiola Giannotti diventerà ufficialmente direttore del CERN e dovrà affrontare, per sua stessa ammissione, “molte grandi sfide”.
L’attenzione della comunità scientifica dal 15 dicembre è focalizzata sui dati preliminari comunicati dal CERN, che indicano “un piccolo eccesso locale, con una massa sei volte maggiore rispetto a quella del bosone di Higgs”. Potrebbe essere il segnale della presenza di una nuova particella creata nelle collisioni fra protoni, mai osservata finora.
Come già sottolineato, i dati sono da confermare e attualmente “la significatività statistica dei risultati è bassa” (Nature), ma la comunità scientifica è entrata subito in fermento. All’indomani della comunicazione molti scienziati erano scesi in campo proponendo delle ipotesi, ora la rivista Nature segnala che in meno di 15 giorni sono stati pubblicati 95 articoli sul sito arXiv, tutti elaborati da fisici teorici che propongono ciascuno la propria chiave di lettura circa la natura dell’eventuale particella.
Non è la prima volta che accade qualcosa di simile: in passato era già successo che arrivassero ondate di articoli basati su informazioni successivamente smentite dagli esperimenti. Ma del resto, come ha ricordato Lisa Randall dell’università di Harvard, ”si impara anche facendo ipotesi”.
Il caso più celebre fu quello relativo all’individuazione delle onde gravitazionali da parte dell’esperimento BICEP2 in Antartide. E le onde gravitazionali sono l’altro argomento caldo del prossimo anno. Le riviste scientifiche Nature e Scienze le hanno inserite fra i temi da tenere d’occhio nel 2016. Nature scrive che i rilevatori di nuova generazione potrebbero finalmente dare ai fisici un assaggio di onde gravitazionali: increspature nello spaziotempo provocate da eventi come l’esplosione di supernova o le collisioni di buchi neri.
Le speranze sono riposte nel Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) di Livingston rimodernato di recente, e nel VIRGO situato nel comune di Cascina (Pisa). Secondo gli scienziati quando LIGO e VIRGO saranno pienamente operativi si riuscirà a catturare un’onda gravitazionale.
L’altro argomento caldo è la materia oscura. Anche in questo caso il CERN potrebbe avere un ruolo chiave perché le particelle che la compongono potrebbero essere generate nelle collisioni all’interno del Large Hadron Collider (LHC).
A caccia di materia oscura c’è anche l’AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer-2) installato sulla Stazione Spaziale Internazionale. Progettato per la ricerca di nuovi tipi di particelle (antimateria, materia oscura, materia strana) tramite la misura ad alta precisione della composizione dei raggi cosmici, trasmette i dati raccolti ai laboratori del CERN e al Centro Nazionale per la Ricerca e Sviluppo nelle Tecnologie Informatiche e Telematiche (CNAF) dell’INFN.
In realtà la caccia di materia oscura coinvolge molti altri esperimenti, fra cui ricordiamo DAMPE, Calet e Fermi
