Spazio

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.

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.

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