Scritto: Martedì, 13 Aprile 2021 04:59 Ultima modifica: Martedì, 13 Aprile 2021 05:46

Giove: un rilevatore ideale di materia oscura


Secondo un nuovo studio, i giganti gassosi potrebbero aiutare a rilevare la sfuggente materia oscura.

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Giove: un rilevatore ideale di materia oscura Crediti: NASA

La materia oscura è uno dei più grandi misteri della fisica. Si riferisce ad un'ipotetica componente di materia che, diversamente dalla materia ordinaria, non emette radiazione elettromagnetica ma interagisce gravitazionalmente con essa. Le teorie più popolari ipotizzano che la materia oscura sia un qualche tipo di particella molto piccola e debole che non si riusciamo ancora a rilevare  Negli esperimenti con gli acceleratori di particelle, i ricercatori hanno cercato, finora senza fortuna, quantità inaspettate di energia mancante dalle collisioni perché ciò indicherebbe che una particella sconosciuta, forse la materia oscura, sta sfuggendo al rivelatore. Ma in natura, la materia oscura potrebbe essere catturata da oggetti con una grande forza gravitazionale, come il Sole o Giove. Con il tempo, potrebbe accumularsi all'interno di un pianeta o di una stella fino a a raggiungre una densità tale che le particelle finirebbero per colpirsi le une con le altre, annichilendo. Quindi, dovremmo quantomeno essere in grado di vedere i risultati di tali collisioni, che produrrebbero energia sotto forma di raggi gamma.

Il Fermi Gamma-ray Space Telescope della NASA, lanciato nello spazio nel 2008, osserva il cielo alla ricerca di sorgenti di raggi gamma da oltre un decennio. I ricercatori Rebecca Leane (Stanford) e Tim Linden (Stoccolma) hanno utilizzato il telescopio per studiare Giove ed hanno prodotto la prima analisi in assoluto dell'attività dei raggi gamma dal pianeta gigante. Come spiega Leane, le dimensioni e la temperatura di Giove lo rendono un rilevatore di materia oscura ideale. "Dato che Giove ha una superficie ampia rispetto ad altri pianeti del Sistema Solare, può catturare più materia oscura... Potresti quindi chiederti perché non usare il Sole ancora più grande (e molto vicino). Bene, il secondo vantaggio è che, poiché Giove è più freddo del Sole, dà meno spinta termica alle particelle di materia oscura. Ciò impedisce alla materia oscura, che evaporerebbe dal Sole, di evaporare da Giove".

raggi gamma gioveIn alto a sinistra, mostra i raggi gamma in una regione di 45 gradi attorno a Giove; a destra, la stessa area quando Giove non è presente. In basso a sinistra mostra i conteggi dei raggi gamma rimanenti quando lo sfondo viene sottratto. In basso a destra mostra le dimensioni e la posizione di Giove dal telescopio Fermi. Se ci fosse stato un eccesso di raggi gamma, la mappa in basso a sinistra si sarebbe illuminata nella posizione di Giove. A questi livelli di energia, non lo ha fatto. Crediti: Rebecca Leane e Tim Linden.

Purtroppo, questa prima analisi non ha trovato la materia oscura ma ha rilevato un allettante eccesso di raggi gamma a bassi livelli di energia, che richiederà ulteriori approfondimenti.
"Stiamo davvero estendendo i limiti di Fermi per analizzare i gamma a bassa energia", ha detto Leane. "Guardando avanti, sarà interessante vedere se i prossimi telescopi per raggi gamma MeV come AMEGO ed e-ASTROGAM [ancora in fase di studio] troveranno raggi gamma gioviani, specialmente dove le prestazioni di Fermi ne risentono. Forse Giove ha ancora dei segreti da condividere ... "

Gli esopianeti e le nane brune più vicine al centro della nostra galassia, dove ci sono densità più elevate di materia oscura, dovrebbero apparire più caldi nell'infrarosso rispetto ai pianeti e alle stelle più distanti, a causa dell'annichilazione della materia oscura più frequente nei loro nuclei. Il James Webb Space Telescope potrebbe essere in grado di fornire un'indagine ad infrarossi di un numero sufficiente di oggetti per confermare questa teoria.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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