I dati raccolti dal Chandra Telescope gettano un’ombra sulla “Teoria di tutto”

I fisici hanno molte idee sull’universo, alcune più folli e strane di altre, le forze conosciute, le particelle e le interazioni devono essere riconducibili a una teoria elegante che spieghi ogni cosa, la Teoria del tutto.
Anche il nostro passato è segnato da tentativi di avere una visione unitaria del mondo, i filosofi notarono la regolarità dei movimenti di stelle e pianeti e l’imprevedibilità degli avvenimenti sulla Terra. Cercarono di spiegare il tutto costruendo uno schema filosofico o religioso con un Dio capace di conoscere ogni cosa presente nel cosmo. Questi tentativi durarono millenni, fino al XVII secolo, quando Newton descrisse i fenomeni terrestri e celesti unificandoli per la prima volta.
In seguito lo stesso Albert Einstein tentò di realizzare una teoria del tutto capace di unificare le teorie che spiegano l’infinitamente grande e l’infinitamente piccolo ma anche il suo tentativo fu vano.
Oggi una delle Teorie del tutto più conosciute è la teoria delle stringhe che ha tuttavia diverse interpretazioni e poche basi sperimentali, almeno fino ad oggi.
Grazie ai dati raccolti dal Telescopio spaziale Chandra, un gruppo di ricercatori ha cercato le prove dell’esistenza di particelle previste da diversi modelli della Teoria delle stringhe senza tuttavia riscontrare nulla, mettendo cosi in dubbio la precisione di alcuni modelli. La notizia è stata riportata da Phis.org.
I ricercatori hanno cercato una particella chiamata Assione che nessuno ha ancora rilevato, di questa particella fantasma non si conoscono i limiti inferiori e superiori della sua teorica bassissima massa e nonostante il suo mancato rilevamento non annulli totalmente la fattibilità della Teoria delle stringhe ne esclude probabilmente alcuni modelli.
“Fino a poco tempo fa non avevo idea di quanto gli astronomi a raggi X portassero sul tavolo quando si tratta di teoria delle stringhe, ma potremmo svolgere un ruolo importante“, ha dichiarato Christopher Reynolds dell’Università di Cambridge, che ha guidato lo studio. “Se alla fine queste particelle venissero rilevate, la fisica cambierebbe per sempre“.
Queste ipotetiche particelle, gli assioni, oltre ad avere una massa bassissima, decadono sporadicamente in fotoni mentre si muovono o attraversano un campo magnetico. Ma come sappiamo, anche l’energia può trasformarsi in materia e quindi anche i fotoni, in determinate circostanze possono trasformarsi in assioni. La frequenza delle conversioni è strettamente legata alla loro convertibilità.
Gli scienziati hanno suggerito l’esistenza di una classe più ampia di particelle con massa piccolissima simili agli assioni ma più flessibili. Laddove gli assioni ordinari avrebbero un valore di convertibilità unico per ciascuna massa specifica, queste “particelle alternative simili ad assioni” mostrerebbero un intervallo di valori di convertibilità alla stessa massa.
“Anche se può sembrare complicato cercare minuscole particelle come gli assioni in strutture gigantesche come gli ammassi di galassie, in realtà sono posti fantastici da osservare“, ha detto David Marsh, coautore dello studio, dell’Università di Stoccolma in Svezia, a phys.org. “I cluster di galassie contengono campi magnetici su distanze enormi e spesso contengono anche sorgenti di raggi X. Insieme, queste proprietà aumentano le possibilità che la conversione di particelle simili ad assioni sia rilevabile“.
Il gruppo di astronomi ha studiato più di cinque giorni di osservazioni fatte da Chandra sullo spettro dei raggi X emesso dalla materia in caduta verso il buco nero supermassiccio situato al centro dell’ammasso di galassie di Perseo, alla ricerca di tracce di decadimenti di particelle simili agli assioni.
Lo studio degli astronomi sulla sorgente di raggi X ha rivelato uno spettro con una sensibilità alla quale si prevedeva che si verificassero distorsioni in presenza di particelle simili agli assioni.
Tuttavia, lo studio spiega che questo tipo di distorsioni non sono state osservate portando i ricercatori ad escludere la presenza della maggior parte dei tipi di particelle riconducibili agli assioni nell’intervallo di massa di circa un milionesimo di miliardesimo della massa dell’elettrone.
Lo studio, pur escludendo gli assioni, non chiude definitivamente il discorso in quanto potrebbero esistere particelle con valori di convertibilità ancora più bassi di quelli osservati da Chandra, più bassi di quanto i fisici delle particelle si aspettassero.
Fonti: https://web.infinito.it/utenti/s/sercas/cdl/tutto.htm; https://interestingengineering.com/chandra-telescope-data-throws-shade-on-theory-of-everything ; https://phys.org/news/2020-03-chandra-theory.htm