Spiraglio di luce per la caccia alla materia oscura

Spiraglio di luce per la caccia alla materia oscura –

Nico Cappelluti, astrofisico romagnolo all’università di Miami, assieme ad altri ricercatori di università statunitensi potrebbe avere scoperto un segnale del decadimento di materia oscura che costituisce il 95% della massa dell’Universo.

Lo studio, in via di pubblicazione su The Astrophysical Journal,  rivela che il gruppo di ricercatori  guidato dallo scienziato italiano avrebbe rilevato la presenza del neutrino sterile, la particella considerata un ipotetico prodotto del decadimento della materia oscura. Se questo risultato verrà verificato e confermato si tratterà di una delle più importanti scoperte del secolo.

La ricerca è partita dai dati raccolti da quattro osservatori spaziali per raggi X: Chandra e Nustar della Nasa, Xmm-Newton dell’Esa e Suzaku della Jaxa (agenzia spaziale giapponese) che hanno evidenziato una particolare sorgente di luce in zone differenti del cielo. Qual è l’origine di questa strana luce si sono chiesti gli scienziati?

“Usiamo telescopi speciali per catturare la luce in raggi X nel cielo –  spiega Cappelluti  – dai quali abbiamo catturato un inaspettato spettro di luce, non prodotto da un qualunque processo noto di emissione atomica. Una riga di emissione che  viene ora chiamata a 3.5 keV (kilo elettronvolt). Una possibile interpretazione è che venga prodotta dal decadimento di materia oscura”.

Questa stessa emissione di luce nell’X era già stata osservata nel 2014 in un ammasso di galassie da uno degli autori del nuovo studio Esra Bulbul, Harvard Smithsonian Center for Astrophysics che ammette che, “pur non avendo idea di cosa sia questa riga di emissione a 3.5 keV, una teoria suggerisce che potrebbe trattarsi di un neutrino sterile  noto, anche,  come materia oscura in decadimento. Ma la cosa veramente interessante – conclude – è che questa riga si trova all’interno della nostra Galassia”

Secondo quanto riferito nello studio, “la distribuzione del flusso della riga a 3.5 keV in tutte le osservazioni fatte nella Via Lattea è invece consistente con il modello di warm dark matter sterile neutrino”, e suggerisce, come possibili candidati, neutrini dotati di massa,  che decadono in un fotone e in un neutrino normale.

“Se confermato, questo ci svelerà cosa sia la materia oscura – commenta infine Cappelluti – ma dobbiamo ancora lavorare per raggiungere la certezza statistica del nostro rilevamento, così ora stiamo mettendo insieme una task force per la caccia al neutrino sterile».

Gli obbiettivi di questo gruppo d’assalto alla materia oscura, che dovrebbe riunirsi per la prima volta a Miami nell’ottobre 2018, sono di passare al setaccio tutti i dati disponibili attualmente, fino a che non saranno possibili osservazioni più approfondite con nuovi telescopi spaziali, come il giapponese Hitomi-bis, il cui lancio è previsto nel 2021. Ma una risposta definitiva si potrà avere solamente con il futuro telescopio spaziale europeo Athena, pronto – se tutto va bene – fra una decina d’anni.

Rita Lena