Spesso nella scienza anche i risultati negativi sono preziosi. E questo vale ancor di più se parliamo di uno dei misteri per eccellenza del cosmo, la materia oscura. Secondo gli astronomi la famigerata dark matter costituirebbe oltre l’85% della massa presente nell’universo. Ma ancora oggi nessuno è riuscito a dare un volto a questa signora indiscussa dell’oscurità del mondo fisico. La materia oscura non può infatti essere osservata direttamente perché non assorbe, non riflette e non emette luce. Nonostante questo gli scienziati concordano che sia un ingrediente fondamentale del cosmo. Ad esempio, abbiamo bisogno della materia oscura per spiegare le forze gravitazionali che tengono insieme le galassie.
In attesa di riuscire a definire cosa sia la materia oscura, è molto importante anche escludere ciò che materia oscura non è. Come ha fatto un nuovo studio pubblicato oggi su Science, che esclude per la prima volta uno dei candidati più papabili per il ruolo di materia oscura: il cosiddetto neutrino sterile. Si tratta di una particella ipotetica, che a differenza degli altri neutrini non interagirebbe in alcun modo con la materia. I neutrini vengono rilasciati durante le reazioni nucleari che avvengono all’interno del Sole. Hanno una massa molto piccola, che però non può essere spiegata dal modello Standard. Per questo alcuni scienziati hanno ipotizzato che il neutrino sterile possa rappresentare questa massa “mancante”, ed essere quindi anche materia oscura.
Il nuovo studio però esclude questa possibilità. La ricerca, condotta dall’Università del Michigan, dal Lawrence Berkeley National Laboratory e dall’Università della California, parte dal presupposto che il neutrino sterile dovrebbe poter essere scovato a causa della sua instabilità. Sarebbe infatti composto da neutrini ordinari e da radiazioni elettromagnetiche, individuabili sotto forma di emissioni di raggi X. Utilizzando i dati del telescopio spaziale Xmm-Newton dell’Esa, gli scienziati sono quindi andati a caccia delle tracce dei neutrini sterili. Oggetto di indagine è stata la nostra dimora galattica: sono stati passati in rassegna 20 anni di dati raccolti dal telescopio a raggi X in diverse porzioni della Via Lattea.
Risultato: nulla. Il team di ricerca non ha trovato alcuna prova che il neutrino sterile sia ciò che forma la materia oscura. «Il nostro lavoro – precisa Ben Safdi, co-autore dell’articolo – non esclude in assoluto che la materia oscura coincida con i neutrini sterili. Ma, contrariamente a quanto affermato in passato, sosteniamo che non ci siano prove sperimentali che puntano alla sua esistenza».
Ecco dunque un altro esempio di “scienza per esclusione”. E in attesa del prossimo candidato da esaminare, lo studio su Science fornisce comunque utili strumenti. Il team di ricerca ha infatti utilizzato di dati di Xmm-Newton per andare a guardare la parte più “oscura” della Via Lattea, migliorando notevolmente la sensibilità delle analisi precedenti. Il che potrebbe aprire un nuovo approccio proprio per la ricerca della dark matter. La caccia continua.