Caccia alla materia oscura, nuovo studio sorprende gli scienziati

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Non è escluso che i neutrini sterili possano avere masse diverse e costituire solo parte della materia.

Nessuna traccia della materia oscura dalle immagini a raggi X della Via Lattea, che gli esperti hanno analizzato dopo 20 anni di osservazioni del telescopio Xmm-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Un debole segnale proveniente da una galassia vicina, individuato in una missione di ricerca nel 2014, sembrava suggerire la presenza della materia misteriosa, oggetto di ricerca ormai decennale, ma gli scienziati non hanno trovato ciò che speravano. Secondo i modelli attuali, però, le particelle di materia oscura decadono lentamente in materia ordinaria, un processo che produrrebbe deboli emissioni di fotoni costituite da neutrini sterili e rilevabili a raggi X.

I neutrini sterili, a lungo considerati candidati nell’identificazione della materia oscura, sono particelle ipotetiche simili ai neutrini – particelle subatomiche neutre con una massa molto vicina allo zero – rilasciate in reazioni nucleari, come quelle che avvengono sulla Terra o nel Sole. Non essendo spiegabile dai modelli standard della fisica delle particelle, si ritiene che i neutrini sterili possano avere un ruolo nella formazione della materia oscura. Il segnale che questi neutrini dovrebbero rilasciare nello spazio, però, non sono stati rilevati con le nuove tecniche: analizzando il segnale intercettato nel 2014, ovvero cercando l’emissione di fotoni nota come “3,5 Kev”, i ricercatori hanno scoperto che questo non proveniva dalla materia oscura. Ciò sembrerebbe escludere i neutrini sterili dalla teoria, ma è anche possibile che neutrini sterili di massa diversa, che non emetterebbero lo stesso segnale, potrebbero spiegare la materia inafferrabile. “Ci sono ancora molte masse diverse che i neutrini sterili potrebbero avere e che potrebbero costituire l’intera o parte della materia oscura nell’universo”, ha spiegato Kerstin Perez del Massachusetts Institute of Technology.

Secondo le teorie cosmologiche moderne, la materia oscura occupa circa un quarto dell’universo. La sua presenza non è osservabile direttamente perché, a differenza degli altri oggetti cosmici conosciuti, non è in grado di riflettere, assorbire o emettere luce, ma è rilevabile solo attraverso la forza gravitazionale che esercita sulla materia visibile, motivo per il quale non è ancora stato possibile comprovare la teoria che giustificherebbe numerose osservazioni in ambito astronomico, come l’ipotetica funzione di collante tra galassie e ammassi di galassie.