Materia oscura, XENON1T: la trappola italiana nel cuore del Gran Sasso

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Cercherà di intrappolare la misteriosa materia oscura. Presso i laboratori dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare del Gran Sasso, è stato inaugurato l'esperimento XENON1T, una vera e propria finestra aperta sull'universo, per dare la caccia alla materia oscura.

Quest'ultima pervade il nostro universo ed è 5 volte più abbondante della materia ordinaria che compone tutto ciò che conosciamo. Ciò che i fisici oggi sanno è che esiste, che non assorbe, né emette luce. Nulla di più. Ma come si origina?

“Noi prevediamo che circa 100.000 particelle di materia oscura attraversino ogni secondo una superficie pari a quella di un'unghia”, ha detto Gabriella Sartorelli, coordinatrice del gruppo di ricercatori italiani. “Il fatto che non le abbiamo già osservate ci dice, tuttavia, che la loro probabilità di interagire con gli atomi dei nostri rivelatori è molto piccola, e che abbiamo, pertanto, bisogno di strumenti più grandi e più sensibili per trovare le rare firme di queste particelle”.

Da qui la volontà di saperne di più. Per l'esperimento XENON1T, i fisici hanno avuto bisogno di condizioni particolari, a partire dal luogo: le viscere del Gran Sasso, che schermano dai raggi cosmici, preservando così quello che i fisici chiamano “silenzio cosmico”.

Ma la schermatura della sola montagna non basta. I fisici di XENON1T hanno scelto di utilizzare un gas nobile ultrapuro, lo xenon, raffreddato a una temperatura molto bassa, -95°C, per mantenerlo allo stato liquido. Il rivelatore, vero e proprio cuore dell'esperimento, dà un segnale quando le particelle interagiscono al suo interno. L'esperimento è una vera e propria trappola per la materia oscura.

xenoit

Per vedere le rare interazioni delle particelle di materia oscura con un rivelatore, è necessario costruire uno strumento con una grande massa e una radioattività estremamente bassa altrimenti, il rischio è non avere alcuna chance di distinguere un evento dovuto alla materia oscura fra tanti altri segnali che costituiscono il rumore di fondo” ha spiegato la coordinatrice Elena Aprile.

Quando si comincia? Ormai ci siamo quasi visto che l'inizio è previsto per la fine dell’anno.

Francesca Mancuso

Foto: INFN

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