Le inspiegabili particelle rilevate in Antartide

Un pallone aerostatico in Antartide sembra aver individuato delle particelle che la nostra attuale comprensione della fisica non riesce a spiegare. Questo è quanto è emerso dalle indagini dei ricercatori della Nasa impegnati nel progetto Antartide Impulsive Transient Antenna (ANITA), un pallone atmosferico che nel 2006 e nel 2014 ha rilevato segnali che sembravano non avere senso. Il rilevatore di particelle sembrava aver rilevato prove dell'esistenza di particelle ad alta energia con una direzione tale da suggerire che le particelle avessero viaggiato attraverso il pianeta senza alcun impedimento.

La nuova analisi, condotta dal team di ricercatori dell'agenzia spaziale statunitense, sembra confermare i precedenti valori energetici estremamente elevati viste le dimensioni delle particelle, compresi tra 0,6 e 0,56 exaelettronvolt (miliardi di miliardi di elettronvolt). "Quasi quanto l"energia generata durante un servizio di tennis", afferma Alex Pizzuto dell'Università del Wisconsin-Madison, non direttamente coinvolto nel progetto ANITA. La prima spiegazione, stando a quanto riportato sul New Scientist, era che queste particelle fossero neutrini, noti per la loro caratteristica di attraversare la materia.

Con livelli energetici così elevati, tuttavia, i neutrini avrebbero dovuto interagire con le particelle all'interno della Terra piuttosto che scivolare attraverso il pianeta per migliaia di chilometri con facilità. Gli scienziati sostengono però che un neutrino potrebbe adottare un simile comportamento se provenisse da un punto lontano nello spazio, come una galassia distante, che farebbe accelerare i neutrini verso di noi.

Fortunatamente, esiste un modo per verificare questa teoria. Pizzuto e i suoi colleghi sono infatti impegnati nel progetto IceCube Neutrino Observatory, un esperimento simultaneo ma dislocato in Antartide che ha lo scopo di rilevare una gamma più ampia di neutrini, comprese le varianti a bassa energia.

Questi avrebbero dovuto raggiungere la Terra circa quando sono state effettuate le rilevazioni di ANITA, se una fonte distante nello spazio fosse stata responsabile dell'eventualità. Il team di ricerca ha appena concluso l'analisi di dati provenienti da anni di misurazioni, cercando prove di queste teorie. Prove che però non sono state rintracciate, il che rende ancora più difficili da spiegare i dati rilevati da ANITA.

"Restano le possibilità più eccitanti o più noiose", afferma Ibrahim Safa, impegnato nel progetto IceCube. "O ANITA ha trovato una prova di fisica esotica o c'è qualche sottile anomalia nelle letture del rilevatore che tutti hanno finora trascurato", aggiunge. Stefan Soldner-Rembold, dell'Università di Manchester nel Regno Unito, afferma con sicurezza che sia possibile escludere la possibilità di un difetto nelle rilevazioni di ANITA.

"Qualunque cosa sia, che si tratti di una nuova fisica o di un processo che non abbiamo ancora capito, è molto interessante", commenta il ricercatore. I fisici sono in attesa di un aggiornamento da parte del team ANITA che verrà pubblicato entro la fine dell'anno, in cui verranno descritti eventuali eventi anomali durante il quarto e ultimo volo del pallone nel 2016. Ciò potrebbe fornire dati su ulteriori rilevamenti ad alta energia e aiutare a risolvere il mistero. Nel frattempo, abbondano le teorie su cosa possano essere queste enigmatiche particelle.

Derek Fox dell'Università della Pennsylvania ha ipotizzato che potrebbero essere neutrini stau, una forma particolare del neutrino tauonico. Ciò sarebbe conforme alla teoria della supersimmetria, secondo cui tutte le particelle fondamentali hanno controparti molto più pesanti. Le rilevazioni ANITA potrebbero anche essere segni di materia oscura o neutrini sterili, sostengono alcuni. Pizzuto non azzarda teorie sull'eventualità che la nuova fisica possa risolvere il mistero. "Mi limiterò a pretendere fedeltà da qualsiasi modello. Penso sia ancora troppo presto per spiegare ciò in cui ANITA si è imbattuto", commenta il ricercatore.