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COSMOLOGIA/ Kolb (Università Chicago): fra 5 o 6 anni avremo un’idea più chiara della materia oscura

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La materia oscura  La materia oscura

La sua aria scanzonata e simpaticamente esuberante non fa pensare a complesse elaborazioni di fisica teorica, ma piuttosto alle affascinanti ricerche sulle origini dell’universo e agli stimolanti interrogativi che tali ricerche richiamano. È Edward W. Kolb, più noto come Rocky Kolb, ed è professore di Astronomia e Astrofisica all’Università di Chicago. È un cosmologo, studia cioè l’origine dell’universo, la sua composizione e la sua evoluzione e in particolare si interessa nel ruolo che hanno la fisica delle particelle elementari e tutto il micromondo quantistico nel determinare il mondo macroscopico, cioè le strutture cosmiche su larga scala. Durante una sua recente visita a Milano, ilsussidiario.net l’ha incontrato.

 

Professor Kolb, lei ha concentrato gran parte dei suoi studi su materia oscura ed energia oscura. Cos’è la materia oscura?

Il fenomeno della materia oscura è stato osservato dagli anni Trenta de secolo scorso, quindi è un problema molto vecchio in astronomia: sembra che esista più massa nell’universo di quella che possiamo vedere. Gran parte della massa è “oscura”. Non sappiamo cosa sia; ma c’è un’idea molto promettente che stiamo testando: è l’idea che essa sia una nuova specie di particella elementare che non è ancora stata scoperta e che costituirebbe gran parte della massa dell’universo. Questa nuova specie di particella ha determinate proprietà molto generali; la chiamiamo Wimp (Weakly Interacting Massive Particle, particella elementare debolmente interagente). L’idea che la materia oscura sia dovuta alle Wimp esiste dalla fine degli anni Settanta. La prima volta che fu proposta, nessuno aveva idea di come sarebbe stato possibile scoprirla.

 

Potremo allora vederla? E come?

Nei trentacinque anni seguenti siamo giunti alla conclusione che possiamo scoprire la natura delle Wimp in tre modi: il primo è produrla negli acceleratori (come Lhc al Cern); il secondo modo è attraverso il rilevamento diretto: se le Wimp si trovano tutt’attorno a noi, possono interagire con degli ioni e se abbiamo rilevatori molto sensibili, possiamo rilevare la loro presenza; l’ultimo metodo è mediante l’astronomia: guardando ad esempio al centro della nostra galassia, osservando se una Wimps si annichila oggi producendo particelle che siamo in grado di rilevare.

 

Può spiegare meglio quale contributo può dare uno strumento come Lhc?

Lhc dovrebbe possedere abbastanza energia per essere in grado di creare le Wimp (questo assumendo che le Wimp siano la spiegazione, ma non lo sappiamo ancora!). La vera sfida è rilevarle una volta create, dal momento che sono così elusive. Dobbiamo cercare metodi indiretti per osservarle.

 

Quali altri esperimenti potranno, secondo lei, dare il maggior contributo a questa scoperta?

Ci sono esperimenti in laboratori sotterranei, che sono alla ricerca degli effetti delle Wimp. Questi si stanno avvicinando sempre di più a quelle che noi crediamo essere le proprietà che siamo in grado di rilevare. Pertanto, entro la fine del decennio, diciamo nei prossimi cinque o sei anni, dovremmo sapere se questa spiegazione (quella della Wimp) è corretta o no.

 

Passiamo all’energia oscura. Sappiamo che l’espansione dell’universo è accelerata, osservando il redshift di Supernovae molto lontane; abbiamo perciò introdotto questa nuova quantità, appunto l’energia oscura. Per la materia oscura abbiamo parlato di rilevazione diretta: è possibile una rilevazione diretta per un’entità come l’energia oscura?



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