Materia oscura: ecco GNOME la rete globale che la catturerà

Materia oscura: ecco GNOME la rete globale che la catturerà
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Un gruppo internazionale di ricercatori, con il fondamentale supporto del PRISMA Cluster of Excellence dell'Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU) e dell'Helmholtz Institute Mainz (HIM), ha pubblicato, per la prima volta al mondo, i dati completi sulla ricerca della materia oscura.

I campi di materia oscura, secondo gli scienziati, sarebbero in grado di produrre un modello di segnale caratteristico, tale da essere rilevato dai dati ottenuti in più stazioni della rete GNOME, la rete globale di magnetometri ottici per ricerche di fisica esotica.

Come riportato sulle pagine della rivista Nature Physics, l'analisi dei dati ottenuti in un mese di lavoro non ha però ancora fornito un'indicazione coerente, ma le misurazioni hanno comunque consentito la formulazione di relazioni sulle caratteristiche della materia oscura.

Grazie alla rete GNOME, ed ai suoi magnetometri distribuiti in tutto il mondo (Germania, Serbia, Polonia, Israele, Corea del Sud, Cina, Australia e Stati Uniti), i ricercatori hanno la possibilità di poter far avanzare la ricerca della materia oscura oltre i limiti attuali, superando così una delle sfide più entusiasmanti della fisica fondamentale nel 21° secolo.

Il Prof. Dr. Dmitry Budker, docente presso l'Istituto PRISMA e all'HIM, ha affermato: "Le particelle bosoniche estremamente leggere sono considerate oggi uno dei candidati più promettenti per la materia oscura. Queste includono le cosiddette particelle simili ad assioni, dette ALP, che possono anche essere considerate come un classico campo oscillante con una data frequenza."

"Una particolarità di tali campi bosonici è che, secondo un possibile scenario teorico, possono formare schemi e strutture", ha proseguito il professore, "di conseguenza, la densità della materia oscura potrebbe essere concentrata in molte regioni diverse. Potrebbero formarsi, ad esempio, dei muri di domini (o domain wall, un complesso concetto fisico legato alla cosmologia ed alla teoria delle stringhe) più piccoli di una galassia ma molto più grandi della Terra".

Ha poi spiegato il dott. Arne Wickenbrock, uno dei coautori dello studio, che: "Se un tale muro incontrasse la Terra, verrebbe gradualmente rilevato dalla rete GNOME e potrebbe generare schemi di segnali caratteristici nei magnetometri, soprattutto se sono correlati tra loro in determinati modi, a seconda della velocità di movimento e della posizione".

Il principio di tale misurazione si basa sull'interazione della materia oscura con gli spin nucleari degli atomi presenti nei vari magnetometri che, una volta eccitati con un laser a una frequenza specifica, orientano gli spin nucleari in una direzione. Un potenziale campo di materia oscura potrebbe disturbare questa direzione, è verrebbe quindi misurato.

Hector Masia-Roig, dottorando ed autore dello studio, ha così spiegato il procedimento: "Gli atomi ruotano tutti insieme quando sentono la giusta frequenza della luce laser. Le particelle di materia oscura possono però sbilanciarli, così da poterci permettere di misurare questa perturbazione in modo molto preciso".

Il prossimo passo si concentrerà sul miglioramento del sistema GNOME, potenziando i magnetometri stessi ed ottimizzando l'analisi dei dati, garantendo così una sensibilità notevolmente migliorata per ottenere le future misurazioni nella ricerca della materia oscura.

I progressi in questo campo scientifico sono sempre affascinanti, sappiamo infatti che lo studio della materia oscura sarà sempre più rapido, o come hanno sviluppato un metodo furbo per osservare la materia oscura. Gli studi sono sempre pronti a stupirci.

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