La ricerca della materia oscura, la sostanza invisibile che costituisce l'83% della materia dell'universo, sta vivendo una trasformazione radicale. Per decenni, gli scienziati hanno puntato tutto sui WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), particelle massicce e debolmente interagenti che sembravano il candidato ideale. Tuttavia, dopo anni di esperimenti nei laboratori sotterranei più profondi del mondo, come il massiccio Appennino in Italia, le montagne Jinping in Sichuan e la miniera di Homestake in South Dakota, i rivelatori a xeno liquido non hanno trovato traccia dei WIMP. Invece, hanno incontrato un ostacolo inaspettato: i neutrini, particelle leggere prodotte dal Sole e da altre stelle, che creano un rumore di fondo chiamato 'nebbia di neutrini'. Questa nebbia rende quasi impossibile distinguere un eventuale segnale di materia oscura dai neutrini stessi.
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Il fallimento dei WIMP apre la strada a nuove idee
L'assenza di risultati positivi non ha scoraggiato i fisici, ma li ha spinti a esplorare nuove strade. Come spiega Kathryn Zurek, fisica teorica del Caltech, 'Non abbiamo trovato WIMP, né nuove particelle al Large Hadron Collider. Così, naturalmente, abbiamo ampliato i nostri orizzonti'. La comunità scientifica sta ora abbracciando una varietà di approcci: sensori quantistici, rivelatori a elio liquido, e persino la ricerca di materia oscura nell'atmosfera di Giove. Gray Rybka, fisico dell'Università di Washington, sottolinea che 'c'è grande eccitazione e finalmente la tecnologia è pronta'.
Dalla supersimmetria al caos controllato
L'idea dei WIMP era nata dalla supersimmetria, una teoria che prevedeva per ogni particella conosciuta una 'supercompagna' più massiccia. Quando l'LHC non ha trovato traccia di queste particelle, la teoria ha perso appeal, ma i WIMP sono sopravvissuti come candidati indipendenti. Oggi, con i rivelatori di nuova generazione che entrano nella nebbia di neutrini, l'ultimo grande esperimento WIMP, chiamato XLZD, potrebbe essere l'ultimo del suo genere. Utilizzerebbe da 60 a 80 tonnellate di xeno liquido, quasi tutta la produzione annuale mondiale di questo elemento raro, ma il Dipartimento dell'Energia USA sembra aver già abbandonato il progetto a fine 2025.
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La mancanza di certezze sulla natura della materia oscura è frustrante, ma anche liberatoria. 'La gamma potenziale dei candidati è così enorme che le probabilità di scoprirla con un singolo esperimento sono molto piccole', afferma Hugh Lippincott, fisico dell'UC Santa Barbara. Tuttavia, questa incertezza sta generando un fiorire di proposte creative, dalla ricerca di assioni ultraleggeri all'uso di orologi atomici come rivelatori. La caccia si è trasformata da una ricerca mirata a un vero e proprio 'tutti contro tutti', dove ogni ipotesi viene presa in considerazione.
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Per approfondire il tema della materia oscura e delle nuove tecnologie per la sua rilevazione, leggi anche Caccia alla materia oscura e Kenya solare: l’Europa rischia di restare a guardare. Per una panoramica scientifica autorevole, consulta la pagina di Wikipedia sulla materia oscura.
Fonte: https://www.technologyreview.com/2026/06/18/1138755/search-for-dark-matter-blown-wide-open
