I Laboratori Nazionali del Gran Sasso fanno scuola, sicuramente agli antipodi. L’Australia ha infatti avviato un ambizioso programma scientifico che avrà lo scopo di catturare le enigmatiche particelle di materia scura. Il progetto è stato presentato durante il workshop CoEPP-CAASTRO e sarà caratterizzato da due strumenti che opereranno in parallelo: uno verrà situato presso la miniera d’oro di Stawell nei pressi di Victoria, in Australia, l’altro, il suo gemello, sarà costruito al Gran Sasso.
“Un esperimento di questo tipo potrebbe portare in ultima analisi alla scoperta della materia scura”, ha dichiarato Elisabetta Barberio dell’Università di Melbourne e responsabile del progetto australiano.
Nel 1998, l’esperimento DAMA del Gran Sasso, ora denominato DAMA/LIBRA, misurò un segnale interessante che all’epoca si pensò potesse essere un chiaro indizio della presenza di materia scura. L’esperimento italiano è alla ricerca di un segnale che presenti una modulazione stagionale. Infatti, poiché la Via Lattea è circondata da un alone di materia scura, il Sole lo attraversa costantemente man mano che si muove nello spazio intergalattico percorrendo la sua orbita attorno al centro galattico, trascinandosi così anche la Terra. Ora, a causa del moto di rivoluzione del nostro pianeta, Sole e Terra si muovono per metà dell’anno nella stessa direzione e viceversa. Durante i sei mesi in cui i due corpi celesti viaggiano nella stessa direzione, un rivelatore sulla Terra si muoverà più velocemente attraverso le particelle di materia scura, perciò la probabilità di catturarle diventerà maggiore. Questa variazione stagionale del segnale appare nei dati di DAMA/LIBRA, ma finora nessun altro esperimento è stato in grado di confermare se si tratta effettivamente di materia scura.
Tuttavia, dobbiamo tener presente che la presenza di una modulazione del segnale potrebbe essere causata da altri fattori che cambiano con il trascorrere delle stagioni. “Ci sono diversi effetti ambientali caratteristici dell’atmosfera, sia in inverno che in estate, e sono chiaramente invertiti se si va da Nord a Sud”, spiega Antonio Masiero, vice presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e membro della delegazione italiana che collabora al progetto scientifico che comprende anche Stefano Ragazzi, direttore dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso.
L’utilizzo dei due strumenti è stato concepito appositamente proprio per verificare l’attendibilità dei dati che saranno registrati su entrambi i rivelatori durante lo stesso periodo dell’anno, in modo da escludere o confermare tali effetti sistematici. “I lavori potrebbero già iniziare nel 2015 se saranno raccolti dei finanziamenti adeguati”, ha commentato Barberio. Inoltre, la miniera nella quale sarà realizzato il laboratorio australiano potrebbe ospitare altri esperimenti scientifici provenienti da diversi settori. “I nostri laboratorinon si limiteranno solamente alla fisica delle particelle ma potrebbero comprendere tutta una serie di esperimenti nel campo della biologia, delle scienze geologiche e dell’ingegneria”, dice Barberio.
Gli scienziati hanno già condotto i primi test ad una profondità di 880 metri, circa 200 metri in meno rispetto a quella prevista. Oltre al supporto finanziario da parte del governo di Victoria e dell’ARC Centre of Excellence for Particle Physics at the Terascale (CoEPP), partecipano al programma scientifico l’ARC Centre of Excellence for All-Sky Astrophysics (CAASTRO) e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.