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SPAZIO/ Planck spalanca una nuova finestra sull'universo "giovanile"

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Mappa dell’emissione polarizzata della polvere interstellare nella nostra galassia misurata da Planck  Mappa dell’emissione polarizzata della polvere interstellare nella nostra galassia misurata da Planck

Tra le tante che si potrebbero indicare, una molto interessante riguarda uno dei temi caldi della fisica attuale: la materia oscura. La precisione con la quale PLANCK ha ottenuto i dati di polarizzazione consente di investigare la natura della dark matter in modo indipendente da quanto fatto finora. Anche qui abbiamo delle conferme e delle cose nuove. Confermiamo che circa il 26% dell'energia dell’universo è costituito da energia oscura. Possiamo però anche verificare se questa decade in particelle rintracciabili nei raggi cosmici, come si era ventilato sulla base di missioni sperimentali spaziali tuttora in corso come PAMELA, AMS, FERMI i cui risultati sono stati interpretati come annichilazione di materia oscura. E, qui sta la novità, dobbiamo smentire tale interpretazione: è una possibilità che si rivela non fondata, perché se lo fosse noi avremmo una traccia nei dati di polarizzazione che invece siamo in grado di escludere. Quindi, purtroppo, dobbiamo dire che questa materia rimane ancor più oscura e misteriosa di prima.

 

E gli altri risultati?

Un’altra acquisizione, molto attesa da tutti i fisici, riguarda i neutrini, questi ingredienti sfuggenti e misteriosi della ricetta cosmica del nostro universo. Bisogna considerare che la statistica con la quale PLANCK rileva sia l’intensità che la polarizzazione della radiazione cosmica di fondo dipende dalle diverse forme di energia e di particelle “relativistiche”, come i neutrini, presenti nell’universo primordiale. Allora è come se noi potessimo “pesare” i neutrini; e, come è noto, la conoscenza della massa dei neutrini è uno dei fattori più critici e rilevanti per la storia dell’universo. I nostri dati consentono di fissare un limite superiore alla massa dei neutrini, alla somma delle masse di tutti i neutrini messi insieme che risulta inferire a 0,7 elettronvolt. È un valore che migliora del 30% il limite che avevamo indicato nel 2013; e il suo livello di precisione è tale che consentirà un efficace confronto con le misure indipendenti che verranno condotte nei prossimi anni tramite esperimenti da Terra.

 

Potete quindi confermare che la componente neutrinica dell’universo è molto piccola?

Sì, i limiti della massa complessiva dei neutrini si confermano essere molto stretti soprattutto se andiamo a combinare i nostri risultati con quelli di altri esperimenti che misurano la distribuzione su larga scala delle galassie, distribuzione che è anch’essa sensibile alla presenza di neutrini. Forse però il risultato più interessante legato alla massa dei neutrini è che ci offre una nuova pista per approfondire la natura di queste particelle.

 

Si dibatte molto su quanti e quali siano i tipi di neutrini …

Secondo la teoria più affermata, il modello standard, le “razze” di questi strani “animali cosmici” sono tre (neutrino elettronico, muonico e tauonico, ndr): le misure di polarizzazione di PLANCK anche qui confermano in modo molto deciso questa affermazione.

 

Un altro tema oggetto di dibattito, anche recente, riguarda la polvere interstellare e il suo eventuale impatto da non sottovalutare nei tentativi di cattura delle fantomatiche onde gravitazionali. Cosa hanno da dire al riguardo i vostri dati? 



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