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Andrea Celentano, l’italiano che cerca la materia oscura con la luce grazie ai fondi europei

Andrea Celentano si aggiudica 1,5 milioni di euro e la sua ricerca rimane in Italia: ma più della metà dei progetti italiani premiati va all’estero

di Leopoldo Benacchio

4' di lettura

Che vi sia ognun lo dice, dove sia nessun lo sa. Non stiamo parlando dell'Araba Fenice, ma della materia oscura, che pervaderebbe l'universo in ogni suo più piccolo spazio e che fa venire mal di testa da tempo ai migliori fisici di tutto il mondo. Che esista loro sono molto sicuri, ma dopo un paio di decine di anni di ricerca ancora nulla, e sì che ci si sono cimentati i migliori laboratori di fisica del mondo.

Ora ci prova Andrea Celentano, un giovane e brillante ricercatore dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), che si è visto aggiudicare uno starting grant dal Consiglio Europeo della Ricerca, Erc. Un contratto per partire, per giovani, che qui significa dai 30 ai 40, e che non sono proprio quattro soldi, ma poco meno di 1.5 milioni da spendere in cinque anni.

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Celentano dovrà sviluppare la sua idea, che è stata sottoposta al vaglio rigoroso di severi referee, assumere dei giovani e brillanti collaboratori e provarci lui a stanare questa materia oscura con gli esperimenti che propone e che ha nominato Poker.

È un ottimo risultato e i ricercatori italiani in questa tornata annuale, conclusasi giorni fa, come sempre si sono comportati benissimo, mentre il Paese, come sempre, ci fa intristire per la magra figura che fa da anni.

Cos’è la «dark matter»

La materia oscura, cattiva traduzione di dark matter, sarebbe secondo i fisici quella che non emette alcun tipo di radiazione elettromagnetica, quindi niente luce, né onde radio o raggi X. Per questo non la vediamo come quella che compone il Sole e gli altri cento miliardi di stelle che contiamo nella nostra Galassia, la Via Lattea.

Andrea Celentano, ricercatore dell’Infn che si è aggiudicato il grant da 1,5 milioni di euro

I fisici, ma soprattutto gli astrofisici, sono convinti al 100% che ci debba essere, dato che, per esempio, la nostra galassia ruota si, ma troppo lentamente secondo i calcoli basati su quel che vediamo di stelle e compagnia bella. Deve esserci dell'altro, come quando in autostrada vediamo un'auto molto abbassata per il carico, ma con solo due persone a bordo: è ovvio che hanno stracaricato valigie nel bagagliaio.

Per strano che possa sembrare poi la materia oscura sarebbe dominante rispetto a quella che vediamo: quest'ultima sarebbe poco meno del 5% mentre quella oscura supererebbe il 25%. Un bel rebus: ce la abbiamo sotto il naso e non la vediamo.

Ma veniamo al dunque: Celentano pensa, al contrario di quanto finora si è fatto, che la materia oscura sia composta da particelle elementari, Wimp, leggere e non pesanti come le si è cercate e si continua a cercarle anche ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso con un importante esperimento. Sotto il grande monte che spartisce il vento in centro Italia l'esperimento DarkSide dal 2018 cerca instancabilmente le particelle Wimp, ma quelle pesanti, se mai esistono.

Particelle leggere

La scienza è così, i grandi risultati costano, oltre che soldi, lacrime, sudore e momenti di depressione come di esaltazione. Se la materia oscura non è fatta di particelle pesanti, dice Celentano, cerchiamola nell'ipotesi che sia fatta di particelle leggere, diciamo di massa 1/100 di quelle che i suoi colleghi-concorrenti cercano al Gran Sasso. Non è un’ipotesi evidentemente nata dal nulla: sono anni di conti e di mali di testa che portano a formulare l'ipotesi grazie alla quale Celentano si è aggiudicato il prestigioso contratto.

«Finora noi fisici siamo andati in una foresta a cercare grandi leoni – cerca di spiegare Celentano –, ma semplicemente al momento pare non ce ne siano, quindi ho pensato: per capire se ci sono animali lì dentro cerchiamo scoiattoli». Al Gran Sasso l'esperimento di Celentano non si può fare perché se le Wimp sono piccole e leggere quel tipo di approccio non va bene, meglio non aspettare che l'Universo ce le procuri, produciamole in casa.

Ecco quindi l'idea, con il primo stadio del grande acceleratore del Cern di Ginevra, il sistema di iniezione, una specie di spoletta che poi fa esplodere il botto, acceleriamo opportunamente delle particelle particolari, i positroni, e facciamole sbattere alla velocità della luce su un bersaglio formato da un parallelepipedo di cristalli di piombo, ossigeno e tungsteno.

E qui viene la cosa buffa: quando arrivano sul grande cristallo, una specie di Swarovski da 50x50x30, le particelle accelerate producono scintille di luce. La materia oscura si trova misurando della luce, divertente.

Già ma come: se per caso nella reazione si sono prodotte anche delle particelle di materia oscura queste scappano via e il conto dell'energia che ho messo in gioco meno quella che mi provoca le scintille non torna, non è zero. Le Wimp leggere l'energia se la sono portata altrove e vedo meno scintille di quel che dovrei.

Molta soddisfazione per Andrea Celentano e anche qualche timore: «Guidare un progetto da solo è per me una bella scommessa e una grande opportunità, una sfida anche con me stesso». I migliori auguri a questo ricercatore che per la sua ricerca resta in Italia, i soldi li tiene a Genova e il suo gruppo lo formerà nella bella città ligure.

Gli italiani dell’Erc

I ricercatori italiani cosiddetti giovani si sono aggiudicati la bellezza di 53 contratti a questa annuale tornata, come detto sopra terminata in questi giorni, e questo sta a dimostrare che abbiamo ancora un sistema di formazione e ricerca che funziona, nonostante i governi non se ne siano curati oramai da più di un decennio.

Siamo secondi solo ai tedeschi, che hanno fondi per la ricerca almeno dieci volte maggiori dei nostri. Ma la cosa triste è che solo venti progetti, fra cui questo, resteranno in Italia li altri, ben 33, i ricercatori che li hanno vinti li porteranno all'estero. Un vero disastro, non solo non attraiamo progetti stranieri, ma perdiamo la gran parte dei nostri. Fino a quando?

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