Protetto dalle pareti di roccia del Gran Sasso, DarkSide-50 cercherà di portare a termine una missione: svelare i segreti della materia oscura e dunque dell’universo. Ci proverà sfruttando l’argon e “occhi” iper-tecnologici.
Forse non tutti sono a conoscenza del fatto che i laboratori di fisica astroparticellare più grandi del mondo si trovano in Italia. Sono all’interno del Parco Nazionale del Gran Sasso, tra paesaggi mozzafiato e natura incontaminata. La struttura, altamente innovativa, è costituita da una parte sotterranea e una esterna (in territorio aquilano, ad Assergi), entrambe a circa 1000 metri sopra il livello del mare.
Un’eccellenza a cui, da meno di un mese (anche se operativo dal 2013), si è aggiunto ufficialmente un tassello: DarkSide-50. La sua missione? Svelarci i segreti dell’universo studiando la materia oscura.
Cos’è DarkSide
DarkSide è un rilevatore cilindrico di ultima generazione riempito con 150 chilogrammi di argon liquido purissimo (-189°C). È ricoperto di fotomoltiplicatori, una specie di occhi iper-tecnologici, adibiti all’intercettazione e alla raccolta del segnale emesso nell’interazione delle particelle di materia oscura con questo elemento (gas nobile che costituisce circa lo 0,94% dell’atmosfera terrestre). L’argon, infatti, ha un bassissimo contenuto di radioattività ed è arrivato in Abruzzo direttamente da giacimenti del Colorado.
La scelta del luogo non è, ovviamente, frutto del caso. Le pareti di roccia del Gran Sasso rappresentano uno scudo di 1400 metri che protegge DarkSide dai raggi cosmici che piovono incessantemente sulla Terra. La montagna blocca cioè quel costante e fastidioso rumore di fondo che non permette di intercettare le WIMP (Weakly Interacting Massive Particle), ritenute tra le più papabili candidate ad essere le particelle che costituiscono la materia oscura.
DarkSide-50 è stato definito da molti scienziati come una grande matrioska. Il centro contiene il rilevatore, racchiuso in una sfera in acciaio inossidabile di 4 metri di diametro contenente 30 tonnellate di scintillatore liquido che lo scherma dai neutroni.
DarkSide, un progetto internazionale
L’esperimento è nato da una stretta collaborazione tra Italia e Stati Uniti (a cui hanno contribuito scienziati provenienti da Russia, Francia, Polonia e Cina). Cristian Galbiati, uno dei responsabili e coordinatori del progetto, è collaboratore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ma anche professore alla Princeton University: «Grazie a DarkSide potremo cercare la materia oscura in una scala di masse molto alte, anche ben al di sopra di 10 tev (teraelettronvol ndr), quindi a energie inaccessibili persino agli esperimenti che operano al Cern. Così i laboratori del Gran Sasso diventano la vera energy frontier per la ricerca di nuova fisica oltre il Modello Standard». Queste le sue prime dichiarazioni, in data 22 giugno, giorno dell’inaugurazione di DarkSide.
«La partenza di DarkSide-50 corona uno sforzo pluriennale: ringraziamo INFN, NSF, e DOE per il loro supporto», ha aggiunto Galbiati «I test effettuati prima della partenza hanno gia’ dimostrato che la tecnologia di DarkSide si presta in maniera unica a realizzare un programma di completa esplorazione della materia oscura a fondo nullo».
