La Stampa 6.2.19
A Frascati caccia all’altro fotone per snidare la materia oscura
di Valentina Arcovio

Fisica astroparticellare. È la strada, forse, che porterà a stanare la materia oscura. Questa disciplina, nata dall’incontro tra studiosi dell’infinitamente piccolo e studiosi dell’infinitamente grande, tra fisici delle particelle e astrofisici, potrebbe risolvere uno dei maggiori misteri dell’Universo.
Si ipotizza che la materia oscura costituisca oltre l’85% della massa del cosmo. «Ma non sappiamo come è fatta o che aspetto hanno le sue particelle», conferma Antonio Masiero, vicepresidente dell’Infn. Per una sfida così ardua si è quindi deciso di unire le forze: è nato l’Institute for Fundamental Physics of the Universe (Ifpu), con sede nella Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, la Sissa di Trieste.
Il nuovo istituto nasce dall’accordo di quattro importanti istituzioni: oltre la Sissa, l’Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (sempre di Trieste), l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e l’Istituto Nazionale di Astrofisica. «È importante sottolineare l’aspetto interdisciplinare dell’iniziativa, che avrà nella raccolta e nella comprensione dei dati, organizzati con algoritmi innovativi, un punto di forza», aggiunge Stefano Ruffo, direttore della Sissa.
Ma per cercare un fantasma si procede per tentativi. Nel Modello Standard, la principale teoria fisica, non c’è spazio per la materia oscura. In una serie di nuove teorie sì, anche se non sappiamo ancora quale sia quella giusta. Nell’esperimento «Padme» (acronimo di «Positron Annihilation into Dark Matter Experiment»), da poco inaugurato nei Laboratori di Frascati dell’Infn, si ipotizza che la materia oscura risponda a un nuovo tipo di forza, una quinta, che non rientra tra le quattro fondamentali (elettromagnetica, debole, forte e gravitazionale). A questa è associata una particella messaggera, il «fotone oscuro», che a differenza del fotone ordinario sarebbe dotato di una piccola massa. Con «Padme» la caccia avverrà facendo scontrare positroni, le antiparticelle degli elettroni: lì verranno prodotte altre particelle e i fisici sperano di trovare indizi anche dell’esistenza del fotone oscuro.
Il cuore del test, costruito a Lecce da Università del Salento e Infn, è un bersaglio di diamante. Quanto all’esito, si dovrà attendere la fine dell’anno. «Avremo bisogno della collaborazione tra fisici teorici e fisici sperimentali - sottolinea Masiero -: i primi interpreteranno i risultati, i secondi le verificheranno».