Materia oscura sotto esame: orologi atomici e laser ultra-stabili potrebbero svelarne i segreti

La materia oscura è sempre sotto esame, ecco cosa stanno facendo gli scienziati per svelare tutti i suoi segreti.

Un team internazionale di ricercatori ha sviluppato un nuovo approccio per svelare i misteri della materia oscura, utilizzando orologi atomici e laser ultra-stabili. Lo studio, co-diretto da Ashlee Caddell, dottoranda presso l’Università del Queensland (UQ), è stato realizzato in collaborazione con il Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), l’istituto tedesco di metrologia.

Nonostante numerose teorie ed esperimenti, la materia oscura rimane una delle più grandi incognite della fisica moderna. Si pensa che agisca come una sorta di “colla” che tiene unite le galassie, ma finora nessuna ricerca è riuscita a rilevarla direttamente. Caddel ha spiegato che hanno adottato un approccio diverso, analizzando i dati di una rete di laser ultra-stabili collegati da fibre ottiche, oltre a due orologi atomici a bordo dei satelliti GPS.

Secondo i ricercatori, la materia oscura in questo caso si comporta come un’onda, poiché la sua massa è estremamente bassa. Gli orologi separati sono stati utilizzati per cercare variazioni in questa onda, che potrebbero manifestarsi come discrepanze nel tempo segnato dagli strumenti o cambiamenti nel loro ritmo di ticchettio. Più gli orologi sono distanti, più l’effetto diventa evidente.

La particolarità di questo studio è che ha permesso di cercare forme di materia oscura invisibili alle tecniche tradizionali, poiché non emettono luce né energia. Inoltre, confrontando misurazioni di precisione su distanze enormi, hanno identificato sottili effetti di campi oscillanti di materia oscura che normalmente si annullerebbero in configurazioni sperimentali convenzionali.

Modelli di materia oscura

Uno degli aspetti più innovativi della ricerca è stata la possibilità di esplorare modelli di materia oscura che interagiscono con tutti gli atomi in modo universale. Questo aspetto è particolarmente importante, perché tali modelli erano sfuggiti agli esperimenti precedenti, rendendo impossibile verificarne l’esistenza.

Il dottor Benjamin Roberts, fisico dell’Università del Queensland e coautore dello studio, ha sottolineato come questa ricerca rappresenti un passo avanti significativo nella comprensione della materia oscura. Roberts ha affermato che grazie a questa tecnica, gli scienziati potranno indagare una gamma più ampia di possibili scenari e forse rispondere a domande fondamentali sulla struttura dell’universo.

Perchè è così importante

L’importanza di questa ricerca risiede anche nella collaborazione internazionale e nell’uso di tecnologie avanzate. Il Physikalisch-Technische Bundesanstalt ha fornito orologi atomici di ultima generazione, mentre l’Università del Queensland ha messo a disposizione la sua esperienza nella combinazione di misurazioni di precisione e fisica fondamentale. Questa sinergia ha permesso di ottenere risultati che potrebbero aprire nuove strade nella ricerca sulla materia oscura.

Caddell ha affermato che siamo solo all’inizio, ma questa metodologia potrebbe rivoluzionare il nostro modo di cercare la materia oscura, permettendoci di individuare segnali che finora erano sfuggiti alle osservazioni. La scoperta della materia oscura rappresenterebbe una svolta epocale per la fisica moderna, aiutando a rispondere a domande fondamentali sulla natura dell’universo. Sebbene ancora non sia stata rilevata direttamente, studi come questo avvicinano gli scienziati alla sua comprensione, dimostrando che la combinazione di tecnologia avanzata e collaborazione internazionale può portare a scoperte rivoluzionarie.