La contestata affermazione della materia oscura sarà testata da un nuovo laboratorio in Corea del Sud

3 settimane ago

Il mistero della materia oscura: un nuovo laboratorio in Corea del Sud

Da oltre 20 anni i fisici sono alle prese con il mistero della materia oscura. L’esperimento DAMA/LIBRA nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, in Italia, ha rilevato fluttuazioni annuali di lampi luminosi nel rilevatore, sospettati di essere segnali di materia oscura.

Il laboratorio Yemilab, situato sotto una montagna a Jeongseon, Corea del Sud, si prepara a eseguire l’esperimento COSINE-100. Questo nuovo rilevatore, che sarà installato a giugno e sarà operativo entro agosto, potrebbe finalmente confermare o confutare le affermazioni sulla materia oscura.

La sfida dell’osservazione diretta

La materia oscura costituisce l’85% della massa dell’Universo ma è estremamente difficile da osservare direttamente poiché interagisce poco con la materia ordinaria e non emette luce. Solo l’esperimento DAMA/LIBRA ha affermato di aver osservato direttamente la materia oscura, creando una controversia senza precedenti tra i fisici.

Il desiderio di confermare queste osservazioni ha spinto la comunità scientifica a impegnarsi nella ricerca di chiarezza. La continua ripetizione dei risultati del DAMA/LIBRA è l’obiettivo principale di numerosi gruppi di ricerca in tutto il mondo.

Analisi di COSINE-100

COSINE-100 è uno dei gruppi che hanno tentato di replicare i risultati di DAMA/LIBRA utilizzando cristalli di ioduro di sodio simili. Tuttavia, finora nessuno è riuscito a ottenere risultati definitivi, sollevando dubbi sull’origine delle fluttuazioni annuali registrate.

Per confermare o escludere del tutto le affermazioni di DAMA/LIBRA, è necessario che gli esperimenti siano il più simili possibile all’originale. Anche piccole differenze nei materiali utilizzati potrebbero influenzare i risultati e causare confusione nei segnali rilevati.

Il tunnel di accesso a Yemilab. È accessibile tramite ascensore pedonale e carrabile attraverso un tunnel.Crediti: Kangsoon Park e Eunkyung Lee

La ricerca continua e l’impegno costante dei fisici sono cruciali per risolvere l’enigma della materia oscura e gettare luce su uno dei misteri più affascinanti dell’Universo. L’avvio dell’esperimento COSINE-100 potrebbe portare a un passo avanti fondamentale nella comprensione di questa misteriosa componente cosmica.

Esperimento sulla materia oscura: COSINE-200

Il progetto cinese sull’esperimento della materia oscura nel China Jinping Underground Laboratory si basa su precedenti studi. I ricercatori stanno migliorando la sensibilità dei cristalli di ioduro di sodio per ottenere dati più precisi e completi. L’obiettivo è ottenere risultati più solidi e cercare materia oscura di piccola massa.

Neutrini: la caccia alle particelle invisibili

Il nuovissimo Yemilab ospiterà COSINE-100, offrendo un ambiente ideale per la ricerca di neutrini. La struttura si distingue per la sua profondità e volume, superando Y2L. Inoltre, ospiterà la seconda fase dell’esperimento AMoRE, mirato a individuare segni di decadimento β senza neutrini.

La sala AMoRE di Yemilab, che ricercherà il doppio decadimento β senza neutrini.Crediti: Kangsoon Park e Eunkyung Lee

Il rilevatore di neutrini aggiornato utilizzerà cristalli arricchiti con molibdeno-100, rendendo l’esperimento 100 volte più sensibile della versione precedente. L’obiettivo è osservare il doppio decadimento β senza neutrini, fornendo indizi sulla natura di queste particelle. La ricerca potrebbe portare a importanti scoperte sulla massa dei neutrini e sull’asimmetria materia-antimateria nell’Universo.

Implicazioni dei risultati

Non importa se gli esperimenti avranno successo o meno nel rilevare gli eventi rari che cercano. L’importante è che contribuiranno a sollevare ulteriori domande e a spingere la comunità scientifica a rivalutare la nostra comprensione dell’Universo. I ricercatori sono pronti ad affrontare le sfide e ad esplorare nuovi orizzonti nel campo della fisica delle particelle.

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