La quinta forza fondamentale dell'Universo
Un team di ricercatori potrebbe aver scoperto una nuova interazione fondamentale della fisica. Si aggiungerebbe alle quattro già conosciute.
La ricerca è stata pubblicata da un gruppo di fisici dell'Università della California, coordinato da Jonathan L. Feng.
Cosa sono le interazioni fondamentali? Sono le forze che attraggono due corpi tra loro. In natura qualsiasi forza è sempre riconducibile a una delle quattro interazioni fondamentali ( gravità, elettromagnetismo, interazione nucleare debole e forte ).
Dai fotoni oscuri alla quinta interazione fondamentale
La scoperta è stata casuale. I ricercatori stavano studiando la materia oscura ( dark matter ).
Cos'è la materia oscura? Nell'Universo soltanto il 15% della materia interagisce con la luce ed è quella che vediamo quotidianamente. Il restante 85% della materia ( massa ) non interagisce con la luce. Quest'ultima non la vediamo direttamente ma esiste, perché osserviamo indirettamente gli effetti gravitazionali della sua presenza. Per questo motivo è detta materia oscura.
In particolar modo, i ricercatori stavano compiendo esperimenti su una nuova particella subatomica, detta fotone oscuro ( dark photon ).
Cos'è il fotone oscuro?
Il fotone oscuro è una particella fotofobica, non interagisce con la luce. Ha una massa circa trenta volte superiore a quella di un elettrone.
La particella è stata rilevata per la prima volta nel maggio 2016 dai ricercatori dell'istituto di fisica di Debrecen dell'Accademia Ungherese delle Scienze, osservando un'anomalia del decadimento radioattivo.
Il fotone oscuro potrebbe spiegare la materia oscura
Tutto lasciava pensare a un legame logico tra l'esistenza dei fotoni oscuri e la materia oscura.
In realtà, potrebbe esserci molto di più dietro il fotone oscuro.
Secondo i ricercatori questa particella agisce come il vettore di una interazione tra neutroni ed elettroni.
Potrebbe essere l'intermediario di una quinta interazione fondamentale finora sconosciuta.
Nota. Questa forza è simile all'interazione elettromagnetica che attrae protoni e elettroni tra loro. A differenza di questa, la nuova interazione fondamentale attira tra loro i neutroni e gli elettroni.
Perché nessuno l'ha scoperta prima?
Si tratta di un'interazione molto più debole rispetto alle altre interazioni fondamentali.
Per questa ragione, fino ad ora potrebbe essere passata inosservata, nascosta agli occhi dei ricercatori e dei fisici.
Perché la scoperta è importante?
Potrebbe essere la scoperta del secolo perché fornirebbe una spiegazione scientifica all'origine della materia oscura.
In attesa di saperne di più, la particella misteriosa è stata chiamata Bosone di X.
Nota. La lettera X vuole sottolineare soprattutto l'incognita dietro la natura del bosone. Scientificamente è tutto ancora da confermare. L'esperimento deve essere ripetuto in altri laboratori di ricerca per avere altre conferme empiriche.
Chi ha condotto lo studio?
Lo studio è stato realizzato dai fisici dell’Università della California: Jonathan L. Feng, Bartosz Fornal, Iftah Galon, Susan Gardner, Jordan Smolinsky, Tim M. P. Tait, and Philip Tanedo.
La ricerca è stata pubblicata su Physical Review Letters.
16 / 08 / 2016
