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Satelliti GPS a caccia di materia oscura

L'intera costellazione di satelliti GPS è stata usata come un'antenna virtuale, ampia 50.000 km, per cercare anomalie che potrebbero identificare la materia oscura: non si è trovato nulla, ma a qualcosa è servito.

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Sappiamo che la materia oscura esiste per via degli effetti gravitazionali che esercita sulla luce e sulla materia delle galassie, la materia ordinaria. | NASA/ESA/M. J. Jee & H. Ford et al.

Sappiamo che la materia oscura esiste e che costituisce circa l'85% di tutta la materia dell'Universo (equivalente al 27% circa dell'energia dell'Universo). Ne "vediamo" gli effetti in virtù della forza di gravità che esercita, ma della materia oscura conosciamo poco altro: non interagisce con la materia ordinaria, non emette radiazioni, non è visibile. Non sappiamo di che cosa è fatta.

 

sentinelle orbitanti. Da qualche anno due fisici statunitensi, uno esperto di scienze della Terra e uno di Spazio, hanno messo a punto una singolare rete di rilevazione dell'elusivo elemento. L'idea è di sfruttare i satelliti GPS che orbitano intorno alla Terra - e in particolare i loro orologi atomici - per individuare eventuali discrepanze che potrebbero fornire indizi sulla natura della materia oscura.

 

In transito. Tra le varie forme ipotizzate per questo tipo di materia, la cui interazione è troppo debole perché riesca a formare oggetti densi come pianeti, c'è quella di "nuvole" che vengono attraversate da galassie e sistemi stellari.

 

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Tutto quello che sappiamo dell'Universo è riassunto in questo grafico a torta: poco meno del 5%, che corrisponde alla materia ordinaria (nebulose, galassie, stelle, pianeti, noi stessi...). Di tutto il resto sappiamo dire solo che dovrebbe esserci un 27% circa in energia di materia oscura (corrisponde all'85% di tutta la materia che supponiamo esistere) e di un 68% circa di una ancora più misteriosa energia oscura, di cui non sappiamo dire altro che il nome. |

Si pensa che la Terra si muova nell'alone di materia oscura all'interno della Via Lattea alla velocità di 300 km al secondo (1 millesimo della velocità della luce) e che questo blob di materia oscura impieghi 3 minuti per superare la costellazione di satelliti GPS considerata dai ricercatori. Misurando le anomalie registrate dai loro orologi atomici, si possono ottenere dati sul misterioso elemento.

 

Lo studio. Andrei Derevianko e Geoff Blewitt, scienziati dell'Università del Nevada, hanno spulciato 16 anni di presunte irregolarità nell'ora segnata dagli orologi atomici di 32 satelliti GPS, posizionati a formare un "rilevatore" virtuale di 50.000 km di apertura.

 

A qualcosa è servito... La ricerca pubblicata su Nature Communications, non ha identificato errori significativi, forse perché l'interazione è troppo debole per essere captata da questi strumenti, o forse perché le anomalie (variazioni impercettibili, se non a livello subatomico) incrociano la nostra strada con una frequenza minore di quanto ipotizzato. Il rilevatore è però servito a risolvere qualche problema "per esclusione": alcuni modelli sulla natura della materia oscura si sono cioè potuti scartare proprio grazie a questi risultati.

 

6 novembre 2017 | Elisabetta Intini