Quanto siamo vicini a scoprire la natura della materia oscura?

Questo autunno, l’Istituto di Fisica cosmologica Kavli presso l’Università di Chicago e la National Academy of Sciences hanno organizzato un convegno che ha riunito più di 100 cosmologi, fisici delle particelle e astrofisici – appartenenti quindi a tre campi ormai uniti nella caccia alla natura della materia oscura. Il loro obiettivo: fare il punto sulle più recenti teorie e scoperte sulla materia oscura, per valutare quanto siamo vicini a individuare questa esotica e sfuggente componente del nostro Universo e per favorire discussioni interdisciplinari e collaborazioni volte a risolvere l’enigma della materia oscura.

La materia oscura può essere osservata solo in modo indiretto, a causa dei suoi effetti gravitazionali. Solo a luglio ci fu il sensazionale annuncio di una stringa gigante invisibile di materia oscura scoperta tra una coppia di ammassi di galassie. Il filamento forma un ponte tra due grandi ammassi chiamati Abell 222 e Abell 223, che si trovano a 2,7 miliardi di anni luce di distanza.

Si pensa che l’universo sia pieno di materia oscura, che dovrebbe comporre l’83% della massa dell’Universo.

“Dieci anni fa non credevo che astronomi, cosmologi e fisici delle particelle si sarebbero ritrovati tutti d’accordo che la materia oscura è davvero importante”, ha detto Michael S. Turner, direttore dell’Istituto Kavli per la Fisica csmologica presso l’Università di Chicago. “E adesso lo fanno. E tutti crediamo di poter risolvere il problema al più presto.”

Turner e gli altri organizzatori della riunione hanno offerto i loro spunti. Edward “Rocky” Kolb, professore presso il Dipartimento di Astronomia e Astrofisica presso l’Università di Chicago, dove è membro dell’Enrico Fermi Institute, ha detto: “L’emozione è grande ora che ci stiamo avvicinando ad una risposta, e avverrà che un giorno, una sola volta nella storia degli esseri umani, qualcuno scoprirà l’enigma”.

Maria Spiropulu, professore di fisica presso il California Institute of Technology, ha detto: “Penso che sia possibile dire che la scoperta è ‘dietro l’angolo.’ Se continuiamo a escludere scenari, presto dovremo avere delle buone teorie.”

Ma cosa spinge i fisici a cercare la natura della materia oscura? Risponde Spiropulu: “Vogliamo sapere esattamente di cosa è fatta questa materia oscura. Vogliamo conoscere le sue dinamiche e si cosa si tratta. Molto lavoro ci aspetta davanti. Qualcuno ha detto che non sarà facile come trovare il bosone di Higgs. Beh, trovare il bosone di Higgs non è stato per nulla banale. Naturalmente, una volta trovato è facile dire che in fondo era ‘facile’.”

Roger Blandford, Direttore dell’Istituto di Ricerche di Astrofisica e Cosmologia (KIPAC) del Kavli presso la Stanford University e dello SLAC National Accelerator Laboratory, ha dichiarato: “Non abbiamo ancora trovato la materia oscura, ma ora stiamo utilizzando ottime tecniche che sono come dei vincoli.”

Per quanto riguarda le prospettive di rilevare direttamente la materia oscura, Blandford ha detto: “Sono molto colpito dai progressi relativamente rapidi della sensibilità (strumentale) degli approcci per cercare la materia oscura, o di eventuali particelle associate con la materia oscura. Penso che la velocità con cui questi esperimenti vengono costruiti è molto, molto incoraggiante.”