La caccia più grande dell'universo
L'85% della materia che esiste è invisibile. Non la vediamo, non la tocchiamo, eppure sappiamo che c'è perché piega lo spazio con la sua gravità. Si chiama materia oscura e da decenni tiene in scacco i fisici.
Non sappiamo di cosa sia fatta. È come trovare impronte nel fango senza mai vedere chi le ha lasciate.
Un'idea semplice e potente
E se fossero i buchi neri a darci la risposta? Due fisici del MIT e alcuni colleghi europei hanno appena proposto un metodo nuovo per cercarla.
Quando due buchi neri si scontrano emettono onde gravitazionali: increspature dello spazio-tempo che viaggiano per l'universo. I rilevatori LIGO, Virgo e KAGRA le registrano da anni. Se i buchi neri prima della collisione avessero attraversato una nube di materia oscura, quella materia potrebbe lasciare un'impronta precisa sulle onde.
Come funziona il trucco
Le particelle leggere della materia oscura si comportano come onde vicino a un buco nero in rotazione. L'energia della rotazione passa alle onde, che diventano più dense. È un po' come montare la panna: il movimento concentra la sostanza. Quella nuvola densa potrebbe alterare il segnale che arriva ai nostri strumenti.
Cosa hanno fatto i ricercatori
Hanno costruito simulazioni al computer di collisioni in presenza di materia oscura e le hanno confrontate con 28 segnali reali. Ventisette corrispondevano al modello atteso. Uno no.
Si tratta di GW190728, registrato nel 2019. La forma dell'onda non è quella classica. Potrebbe indicare che i buchi neri si erano fusi dentro una nube di materia oscura. I ricercatori sono cauti: è un indizio, non una prova.
Perché conta
Per decenni abbiamo cercato la materia oscura scavando sotto terra. Ora proviamo a leggerne gli effetti su qualcosa che riusciamo a misurare: le onde gravitazionali. I buchi neri, in pratica, la concentrano abbastanza da renderla visibile.
Prossimi passi
I modelli sono pronti. Ora si tratta di applicare lo stesso controllo a tutte le future rilevazioni. Ogni segnale in più, o la sua assenza, ci dirà quanto è densa la materia oscura e dove si nasconde. Serviranno verifiche indipendenti, ma aver trovato anche solo un indizio è già un segnale promettente.
In fondo
Abbiamo strumenti capaci di sentire vibrazioni più piccole di un protone. E le usiamo per cercare la maggior parte della materia del cosmo. Se la materia oscura ha ancora un segreto, le onde gravitazionali potrebbero essere la torcia che lo illumina.