Beneath le Colline Nere del Sud Dakota, gli studiosi del Sanford Underground Research Facility stanno usando un dispositivo chiamato Large Underground Xenon (LUX) detector per cercare particelle di materia oscura, quella misteriosa sostanza che si ritiene costituisca la maggior parte della materia nell’universo. Dentro l’enorme dispositivo, che contiene un terzo di tonnellata di xeno liquido all’interno di un recipiente di titanio, un’array di sensibili rilevatori di luce attende il momento in cui una particella di materia oscura andrà a collidere con un atomo di xeno ed emetterà una piccola scintilla di luce.
Con la speranza di catturare il flebile segnale, il LUX è stato posizionato sotto un miglio di spessore di roccia, che aiuterà a proteggerlo dai raggi cosmici e da altre radiazioni che potrebbero interferire con il segnale.
Finora, il LUX non ha ancora rilevato la materia oscura. Ma con un nuovo insieme di tecniche di calibrazione che migliorano la sensibilità del rivelatore, gli studiosi sperano presto di individuare finalmente la materia oscura. “È vitale che continuiamo a spingere la capacità del nostro rivelatore,” afferma il professore di fisica dell’Università Brown, Rick Gaitskell, in un comunicato stampa.
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Il Lato Oscuro delle Origini
Della conoscenza scientifica, se finalmente i ricercatori identificheranno le particelle di materia oscura, assisteremo alla conclusione di una ricerca che risale agli anni ’30. In quel periodo un astronomo svizzero di nome Fritz Zwicky determinò che la velocità con cui un lontano ammasso di galassie ruotava indicava la presenza di una quantità di massa molto maggiore di quella suggerita dalla luce osservabile.
Da allora, i nostri scienziati si sono impegnati alla ricerca della materia oscura, cercando di capire esattamente di cosa si tratti. Negli ultimi anni, i ricercatori si sono avvalsi di strumenti che vanno dall’atom-smashing Large Hadron Collider in Europa all’orbitante osservatorio Chandra a raggi X della NASA.
Supponendo che i ricercatori giungano infine a comprendere la natura della materia oscura, potrebbe sorgere un’altra domanda: esiste un modo per gli esseri umani di farne uso? Questa ricerca serve solo a farci comprendere l’universo, o potremmo sviluppare tecnologie applicabili da essa?
Applicazioni pratiche per l’utilizzo quotidiano
Oggi vorrei parlarvi di un’affascinante teoria proposta da Jia Liu, fisico formatosi alla New York University. Secondo lui, una possibile fonte di energia per spingere navicelle spaziali in missioni estremamente lunghe potrebbe essere il cosiddetto “materia oscura”.
Ma cos’è la materia oscura? Si tratta di un enigma che affascina gli scienziati da decenni. Non emette luce e non interagisce con la materia ordinaria, ma sembra avere un’influenza gravitazionale significativa sull’universo.
Liu ipotizza che la materia oscura potrebbe essere costituita da particelle chiamate “neutralini”, prive di carica elettrica. Queste particelle, inoltre, sono antiparticelle, il che significa che, in certe condizioni, possono annichilarsi reciprocamente e convertire tutta la loro massa in energia.
Se questa teoria fosse confermata, un chilogrammo di materia oscura potrebbe produrre quasi 5 miliardi di volte l’energia dell’equivalente quantità di dinamite. Sì, avete capito bene, miliardo con la “m”. Questo significherebbe che un reattore di materia oscura avrebbe la potenza necessaria per spingere un’astronave attraverso il cosmo, e un nucleo abbastanza grande potrebbe accelerare l’astronave vicino alla velocità della luce.
Immaginatevi un viaggio nello spazio profondo alimentato dalla misteriosa e potente materia oscura! Un’idea affascinante che ci spinge a esplorare i limiti della conoscenza scientifica e a sognare nuove frontiere nello spazio. Speriamo che la ricerca possa fare luce su questo enigma e dare vita a nuove e entusiasmanti avventure nello spazio.
Raggiungere le stelle: Un viaggio verso l’infinito e oltre
Ciao, mi chiamo Piero Angela e oggi vorrei parlarti di un’incredibile invenzione: il motore a materia oscura ideato da Liu. Immagina di trovarci su una nave spaziale pronta a viaggiare nello spazio profondo.
Questa invenzione è davvero rivoluzionaria, perché utilizza la materia oscura, di cui ancora sappiamo così poco, come fonte di energia. Il motore funziona come una sorta di scatola con una porta che si apre nella direzione del movimento della navicella per raccogliere la materia oscura. Quando la materia oscura entra nella scatola, la porta si chiude e la scatola si contrae per comprimere la materia oscura, aumentando il tasso di annichilimento. Una volta trasformati in energia, la porta si riapre e la navicella viene propulsa avanti. Un ciclo davvero sorprendente!
Un vantaggio di questo motore è che la navicella non avrebbe bisogno di trasportare molto carburante, poiché potrebbe raccoglierne più lungo il cammino dalla materia oscura abbondante in varie parti dell’universo. E più velocemente la navicella viaggia, più rapidamente raccoglie materia oscura e si accelera.
Ti immagini, una navicella spaziale di 100 tonnellate teoricamente potrebbe avvicinarsi alla velocità della luce in pochi giorni. Questo, a sua volta, ridurrebbe il tempo necessario per viaggiare verso Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro sistema solare, da decine di migliaia di anni a forse cinque!
E questa è solo una delle incredibili invenzioni e tecnologie che possono sembrare impossibili, finché non realizziamo che sono possibili. Quindi, chi sa cosa ci riserverà il futuro nello spazio!