Gli astronomi che utilizzano il telescopio spaziale Fermi Gamma-Ray della NASA hanno cercato prove di sospetti tipi di particelle di materia oscura all'interno di deboli galassie nane vicino alla Via Lattea - galassie relativamente "noiose" che hanno poca attività ma che sono note per contenere grandi quantità di materia oscura. I risultati?
Queste non sono le particelle che stiamo cercando.
Si ritiene che l'80% del materiale nell'universo fisico sia costituito da materia oscura - materia che ha massa e gravità ma non emette energia elettromagnetica (ed è quindi invisibile). I suoi effetti gravitazionali possono essere visti, in particolare nelle nuvole che circondano le galassie dove si sospetta che risiedano in grandi quantità. La materia oscura può influenzare i movimenti di stelle, galassie e persino interi ammassi di galassie ... ma quando tutto si riduce ad esso, gli scienziati non sanno ancora esattamente esattamente che cosa la materia oscura è.
I possibili candidati per la materia oscura sono particelle subatomiche chiamate WIMP (particelle voluminose che interagiscono debolmente). I WIMP non assorbono o emettono luce e non interagiscono con altre particelle, ma ogni volta che interagiscono con l'un l'altro annichilano ed emettono raggi gamma.
Se la materia oscura è composta da WIMP e le galassie nane in orbita attorno alla Via Lattea contengono grandi quantità di materia oscura, allora qualsiasi raggio gamma che i WIMP potrebbero emettere potrebbero essere rilevati dal telescopio spaziale Fermi Gamma-Ray della NASA.
Dopotutto, è quello che fa Fermi.
Dieci di queste galassie - chiamate sferoidi nani - sono state osservate dal Telescopio ad ampia area (LAT) di Fermi per un periodo di due anni. Il team internazionale ha visto che non sono stati scoperti raggi gamma entro il raggio atteso dall'annientamento dei WIMP, restringendo così le possibilità di quale materia oscura è.
"In effetti, l'analisi LAT di Fermi comprime il riquadro teorico in cui queste particelle possono nascondersi", ha dichiarato Jennifer Siegal-Gaskins, fisico del California Institute of Technology di Pasadena e membro della collaborazione LAT di Fermi.
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Quindi, piuttosto che un "esperimento fallito", tale mancata rilevazione significa che per la prima volta i ricercatori possono essere scientificamente sicuri che i candidati WIMP all'interno di una gamma specifica di masse e tassi di interazione non può essere materia oscura.
(A volte la scienza è sapere cosa non cercare.)
Un articolo che dettaglia i risultati del team è apparso nel numero del 9 dicembre 2011 di Physical Review Letters. Maggiori informazioni sulla pagina della missione di Fermi qui.
