Al Cern un nuovo strumento per darci risposte sull'origine dell'universo

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Gli scienziati del più grande acceleratore di particelle del mondo stanno per ottenere un nuovo strumento che, secondo i ricercatori, potrebbe aiutarli a spiegare alcuni misteri dell'universo. Al CERN di Ginevra si sta infatti costruendo un nuovosupercollisore, chiamato Future Circular Collider, mille volte più sensibile rispetto alle apparecchiature attualmente in uso. I supercollisori consentono agli scienziati di ricreare condizioni che si avvicinano a quelle del Big Bang, ovvero il momento in cui, secondo la teoria più accreditata nella comunità scientifica, iniziò l'espansione dell'universo.

Il nuovo dispositivo farà scontrare le particelle contro una superficie dura anziché l'una contro l'altra (tecnica attualmente utilizzata negli acceleratori). Il collisore fa parte del Search for Hidden Particles Project (SHiP) del CERN: un progetto in fase di realizzazione da dieci anni che studierà alcune delle particelle più deboli presenti nello spazio.

Richard Jacobsson, fisico del CERN, ha dichiarato che questo progetto potrebbe rappresentare una "grande svolta" che ridefinisce il modo in cui gli scienziati studiano la generazione dell'universo: "SHiP è uno di quegli esperimenti potenzialmente in grado di far****cambiare paradigma, il che potrebbe davvero portarci a un nuovo sistema di conoscenza non solo del nostro universo, ma anche della nostra posizione nell'universo stesso", ha detto lo scienziato in un'intervista. "Gran parte di ciò che abbiamo ipotizzato finora potrebbe essere in realtà molto diverso".

Gli scienziati non sono mai riusciti a rilevare questo tipo di particelle prima d'ora, ha spiegato Richardson, proprio perché non hanno a disposizione la tecnologia necessaria per farlo.

Cosa sono le "particelle fantasma"?

Tutto ciò che siamo in grado di vedere a occhio nudo dallo spazio, comprese le stelle e i pianeti, costituisce circa il 5% della materia effettiva dell'Universo, ha ricordato Richardson. Il restante 95% è finora suddiviso tra un circa 26% di materia oscura e un 69% di energia oscura.

Gli scienziati utilizzano il cosiddetto Modello standard, che riconosce 17 particelle diverse, per spiegare come è fatto l'universo. Ma nel 2012, gli scienziati del CERN hanno scoperto una nuova particella chiamata Bosone di Higgs, grazie al Large Hadron Collider: una scoperta che è valsa loro il Premio Nobel per la Fisica un anno dopo.

Da allora, gli scienziati non sono riusciti a utilizzare lo stesso collisore per misurare le "particelle fantasma" che potrebbero costituire la materia oscura e l'energia oscura, ma che non sono comprese nel Modello standard: "La scoperta del Bosone di Higgs ha colmato un vuoto senza prevedere qualcosa di nuovo", ha aggiunto Richardson. Secondo il quale "l'ideadi questo progetto è nata quasi per caso, con persone provenienti da aree diverse che volevano esplorare la fisica da un altro punto di vista".

Le particelle fantasma sono invisibili e presentano connessioni più deboli rispetto alle particelle già scoperte dagli scienziati, il che li rende difficili da rilevare. È possibile che queste particelle costituiscano una parte o il resto dell'universo, ha precisato Richardson.

Le particelle nel Large Hadron Collider del CERN possono essere rilevate fino a un metro dal luogo della collisione, ma le particelle fantasma rimangono invisibili per parecchio tempo prima di rivelarsi. Pertanto, i rivelatori del nuovo collisore per il progetto SHiP saranno posizionati più lontano e produrranno più collisioni, al fine di identificare finalmente queste particelle.

Il progetto SHiP lavorerà in parallelo ad altri esperimenti del CERN, compreso lo stesso Large Hadron Collider. La costruzione delle nuove strutture sotterranee dello SHiP inizierà nel 2026 e i primi esperimenti avranno luogo intorno al 2032. Il Future Circular Collider, invece, inizierà a lavorare a metà degli anni Quaranta, ma non raggiungerà il suo pieno potenziale prima del 2070, secondo quanto riportato dalla BBC.