Un recente studio, condotto presso la University of Melbourne e pubblicato sulle Physical Review Letters, propone una nuova teoria riguardo le origini della materia oscura, fornendo quindi nuovi spunti agli scienziati impegnati nella ricerca di questa misteriosa materia nuova.
Secondo questo studio, la chiave per comprendere la materia oscura risiederebbe nel modo in cui si sono espanse le bolle nell’universo primordiale.
Uno dei componenti del gruppo di ricerca, Michael Baker, afferma che il meccanismo proposto nello studio ipotizza che l’abbondanza di materia oscura potrebbe essere stata determinata durante una transizione di fase cosmologica.
È plausibile che queste transizioni di fase siano avvenute nell’universo primordiale e che possano essere assimilate alle bolle di gas che si formano nell’acqua in ebollizione. Gli autori dello studio dimostrano che è naturale aspettarsi che le particelle di materia oscura trovino difficoltà nell’inserirsi dentro queste bolle, il che fornirebbe una nuova spiegazione relativa alla quantità di materia oscura osservata nell’universo.
Sebbene siano numerosi gli esperimenti orientati alla ricerca della materia oscura, ancora oggi nessuno di questi ha avuto un successo rilevante. In una prima fase della ricerca, la maggior parte degli esperimenti si è focalizzata sul concetto di Particelle Massicce Debolmente Interagenti (WIMP – Weakly Interacting Massive Particles), che, per decenni, ha rappresentato il modello più acclarato. Tuttavia, nessuno di questi esperimenti ha prodotto risultati importanti e ciò induce i ricercatori a continuare nella sperimentazione.
Gli scienziati sono consapevoli dell’esistenza della materia oscura, e, se esistesse una nuova particella che la rappresenti, è molto probabile che essa possa venire rilevata all’interno di un laboratorio. In questo modo sarebbe possibile identificare le proprietà di questa ipotetica particella, come la sua massa e le sue interazioni, e quindi apprendere qualcosa di nuovo sull’universo.
L’idea alla base della ricerca in questione funziona bene anche per quelle particelle di materia oscura che sono più pesanti della maggior parte delle particelle ipotizzate finora, come le sopra descritte particelle massicce debolmente interagenti, sulle quali, per decenni, si era focalizzata la maggior parte della ricerca. Il lavoro portato avanti dai ricercatori australiani giustifica l’estensione delle ricerche sulla materia oscura verso particelle più pesanti.
I risultati di questa ricerca porranno le basi per un incremento della sperimentazione sulla materia oscura, che verrà incrementata con la costruzione dello Stawell Underground Physics Laboratory, un laboratorio sotterraneo di fisica delle particelle, costruito a un chilometro di profondità.
Nuove proposte teoriche saranno utili per progettare nuovi esperimenti che possano testare il più ampio ventaglio di proposte sulla materia oscura, dando così agli scienziati le migliori possibilità di scoprire il mistero della materia oscura.
