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Probabile connessione tra positroni e materia scura?

Uno dei misteri della moderna cosmologia, come abbiamo detto più volte, è quello di capire cos’è la materia scura, quella componente misteriosa che costituisce il 23% circa di ciò di cui è fatto l’Universo. Attualmente, gli astrofisici sono impegnati in una campagna di osservazioni sia sulla Terra, con gli esperimenti del Large Hadron Collider (LHC), che nello spazio profondo, con l’esperimento PAMELA, per risolvere questo importante enigma.

Alcuni esperimenti hanno evidenziato un eccesso di positroni ad alta energia che si ritiene possa essere associato, in qualche modo, alla presenza di materia scura. Manoj Kaplinghat dell’Università della California a Irvine ha affermato che, secondo i modelli teorici, quando le particelle che costituiscono la materia scura collidono vengono trasformate in elettroni e positroni. Gli scienziati che lavorano su un esperimento satellitare, chiamato PAMELA, hanno identificato recentemente un grande eccesso di positroni, suscitando un grande entusiasmo perché essi ritengono che possa esistere una connessione con la materia scura. Ma Kaplinghat e i suoi collaboratori, Jonathan Feng e Hai Bo-Yu, ritengono che l’eccesso di positroni osservato non è del tutto associato associato con la presenza di materia scura. Anche se al momento i fisici non possono spiegare l’eccesso di positroni registrato, esistono comunque degli elementi che lasciano aperta la possibilità che nel corso degli esperimenti, attuali o futuri, si possa arrivare a risolvere il mistero della materia scura. Oggi, esistono vari esperimenti in cui i ricercatori sono impegnati in una sorta di caccia mondiale alla materia scura: basti pensare all’LHC dove gli scienziati fanno collidere le particelle subatomiche ad una velocità prossima a quella della luce per comprendere la natura dell’Universo; in altri esperimenti sottoterra i ricercatori registrano deboli segnali di particelle che essi ipotizzano possano essere associati alla materia scura; infine, gli esperimenti nello spazio hanno lo scopo di rivelare raggi gamma di alta energia, neutrini e antimateria che potrebbe, quest’ultima, essere un segnale significativo della presenza di particelle candidate come materia scura. “Per ora, non abbiamo una spiegazione convincente sull’eccesso di positroni osservato“, ha detto Yu. “I dati provenienti dagli esperimenti dell’LHC, dagli esperimenti nei ghiacci antartici e nello spazio, getteranno luce su questo mistero entro i prossimi due anni e, forse, saremo in grado di individuare la famigerata particella che costituisce la materia scura“.

ArXiv: Halo Shape and Relic Density Exclusions of Sommerfeld-Enhanced Dark Matter Explanations of Cosmic Ray Excesses