Energia oscura: gli scienziati potrebbero aver trovato la chiave per i misteri dell’Universo
Mentre indagavano la materia oscura, i ricercatori del progetto XENON1T hanno registrato dei risultati inattesi: potrebbero aver incontrato per la prima volta l'energia oscura, per caso.
Da quando negli anni Novanta fu accertata l’accelerazione dell’espansione dell’Universo, l’ipotesi dell’esistenza di una “energia oscura” si è andata sempre più rafforzando all’interno della comunità scientifica.
L’esistenza di una forza antigravitazionale operante in tutto l’Universo, infatti, non soltanto sarebbe coerente con la meccanica quantistica, ma spiegherebbe l’espansione accelerata del nostro intero universo.
L’energia oscura, tecnicamente, non è rilevabile direttamente: un team di ricercatori dell’Università di Cambridge potrebbe però averla incontrata per la prima volta. Letteralmente per caso.
L’esperimento nelle profondità del Gran Sasso
Lo studio del team di ricerca di Cambridge, appena pubblicato, suggerisce che gli strani risultati rilevati nel corso di un esperimento nelle profondità del Gran Sasso potrebbero essere frutto di una rilevazione diretta dell’energia oscura.
L’esperimento intendeva, in realtà, rilevare la materia oscura: come spiega il Dottor Sunny Vagnozzi, autore della ricerca, “gli esperimenti come XENON1T sono pensati per rilevare direttamente la materia oscura, cercando tracce del suo impatto con la materia ordinaria, ma l’energia oscura è ancora più sfuggente”.
XENON1T, nel cuore del Gran Sasso, è una sorta di grande trappola che, secondo gli scienziati, potrebbe finalmente mostrare delle particelle di materia oscura. Non certo di energia oscura, evenienza a cui nessuno pensava nelle profondità dei Laboratori nazionali del Gran Sasso.
Circa un anno fa, l’esperimento XENON1T fece registrare un segnale inaspettato, una sorta di “eccesso di eventi” rispetto a quanto ci si aspettava di rilevare.
Come afferma il Dottor Luca Visinelli dei Laboratori Nazionali di Frascati “abbiamo esplorato un modello in cui questi segnali potessero essere attribuiti all’energia oscura, piuttosto che alla materia oscura che l’esperimento era originariamente deputato a rilevare”. Il team di ricerca ha anche valutato altre ipotesi, come quella degli assioni, ma sono tutte cadute di fronte alle evidenze e ai calcoli, lasciando la strada aperta per un modello teorico che la attribuisse all’energia oscura.
Il segreto dell’espansione dell’Universo
“Siamo lontani dal comprendere pienamente cosa sia l’energia oscura” scrivono i ricercatori “ma la maggior parte dei modelli fisici per l’energia oscura condurrebbe all’esistenza di una cosiddetta quinta forza”.
In pratica, quasi tutto quello che la fisica non riesce a spiegare con l’esistenza delle quattro forze della natura – elettromagnetica, gravitazionale, nucleare forte e nucleare debole – potrebbe essere causato da questa quinta forza sconosciuta. Siamo di nuovo di fronte alla grande sfida della fisica teorica: la possibile incompletezza del modello standard.
L’esistenza dell’energia oscura spiegherebbe uno dei più grandi misteri dell’Universo: diverse osservazioni indicano infatti che l’Universo sia costituito per circa il 70% di energia a pressione negativa, la cosiddetta energia oscura. L’effetto gravitazione dell’energia oscura spiegherebbe l’accelerazione della sua espansione: potrebbe essere alla base del meccanismo “repulsivo” da cui origina l’accelerazione – provata soltanto nel 1998.
“Sebbene siano entrambe invisibili” spiega infatti Vagnozzi “sappiamo molto di più sulla materia oscura, la cui esistenza era ipotizzata già negli anni Venti, mentre l’energia oscura non fu scoperta fino al 1998” – anno appunto in cui fu provata l’accelerazione dell’Universo, con conseguente Premio Nobel per la Fisica.
L’aver intercettato un primo segnale dell’energia oscura potrebbe aprire la strada ad una vera e propria rivoluzione per la fisica teorica: “se l’eccesso rilevato da XENON1T è davvero il risultato dell’energia oscura”, scrivono gli scienziati, “allora potrebbe essere possibile rilevare l’energia oscura nel prossimo decennio”.
