L’esperimento del Cern per scovare il fotone oscuro

fotone oscuro

All’inizio, il suo nome era P438. Successivamente, è stato modificato in Na64: si tratta di un nuovo esperimento del Cern di Ginevra, progettato per cercare prove dell’esistenza della materia oscura. In particolare, l’obiettivo di Na64 è quello di scovare – sempre ammesso che esista – il cosiddetto fotone oscuro, ovvero la particella che dovrebbe essere responsabile di trasportare la forza elettromagnetica nel mondo della materia oscura, proprio come fanno i fotoni in quello della materia visibile. Secondo alcune teorie, ancora tutte da verificare, i fotoni oscuri potrebbero interagire con quelli visibili, in un processo detto mixing. L’esperimento del Cern mira proprio a osservare gli effetti di tale processo.

“Per usare una metafora”, ha appena spiegato Sergei Gninenko, portavoce della collaborazione Na64, “si pensi a un dialogo tra due persone che non parlano la stessa lingua, ovvero la materia oscura e quella visibile. Il fotone oscuro potrebbe essere una sorta di mediatore che parla una delle due lingue e comprende l’altra”. L’esperimento, spiegano ancora dal Cern, si basa sul principio fisico della conservazione dell’energia. Un fascio di elettroni, di cui si conosce molto precisamente l’energia iniziale, viene puntato verso un rivelatore. Le interazioni tra gli elettroni del fascio e i nuclei atomici del rivelatore producono fotoni visibili; in virtù della conservazione dell’energia, l’energia di tali fotoni dovrebbe essere equivalente a quella degli elettroni.

Ma se nel processo dovessero entrare anche i fotoni oscuri, questi potrebbero portare via una parte dell’energia agli elettroni.

Gli scienziati, dunque, sperano di osservare un ammanco di energia nei fotoni prodotti non attribuibile a processi noti che coinvolgono la materia visibile: un’osservazione del genere rappresenterebbe, in effetti, un traguardo storico nel campo della fisica delle particelle e ci consentirebbe di ampliare notevolmente la conoscenza della materia oscura, che attualmente non è contemplata dal Modello standard, la teoria che spiega il comportamento di tutte le particelle note.
Via: Wired.it

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