Se stai cercando materia oscura ma non sai dove trovarla, un pianeta gigante potrebbe essere proprio il rilevatore di particelle di cui hai bisogno! Fortunatamente, ce ne sono molti nel nostro Sistema Solare e il più grande e il più vicino è Giove. I ricercatori hanno rivelato come un gigante gassoso potrebbe essere la chiave per rilevare l'elusiva materia oscura.
La natura della materia oscura è uno dei più grandi misteri della fisica in questo momento. Interagisce gravitazionalmente – possiamo vederlo tenere insieme galassie che altrimenti si disperderebbero – ma non sembra interagire con la materia normale in altri modi.
Le teorie più popolari affermano che la materia oscura è un tipo di particella che è troppo piccola o che interagisce troppo debolmente per essere facilmente osservata. Gli acceleratori di particelle e gli esperimenti sui collisori sono stati progettati per spingere insieme le particelle subatomiche. I ricercatori sperano di vedere un'inaspettata mancanza di energia dalla collisione, che potrebbe indicare che qualche particella sconosciuta, forse materia oscura, ha lasciato il rivelatore. Ancora nessuna fortuna.
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Ma anche la materia oscura deve esistere in natura e può essere catturata gravitazionalmente da oggetti con grandi pozzi gravitazionali, come la Terra, il Sole e Giove. Nel tempo, la materia oscura può accumularsi all'interno di un pianeta o di una stella fino a diventare sufficientemente densa da consentire a una particella di materia oscura di colpirne un'altra, distruggendo entrambi. Anche se non riusciamo a vedere la materia più oscura, dovremmo vedere i risultati di una tale collisione. Produrrà radiazioni ad alta energia sotto forma di raggi gamma.
Il telescopio a raggi gamma Fermi della NASA, lanciato nel 2008 su un razzo Delta II, sonda il cielo alla ricerca di sorgenti di raggi gamma da oltre un decennio. I ricercatori Rebecca Lin (Stanford) e Tim Linden (Stoccolma) hanno utilizzato un telescopio per osservare Giove e hanno condotto la prima analisi in assoluto dell'attività dei raggi gamma del pianeta gigante. Speravano di vedere le prove dell'eccesso di radiazioni gamma prodotte dall'annientamento della materia oscura all'interno di Giove.
Come spiega Lin, le dimensioni e la temperatura di Giove lo rendono un rilevatore di materia oscura ideale. "Poiché Giove ha una superficie ampia rispetto ad altri pianeti del sistema solare, può catturare più materia oscura. Allora potresti chiederti perché non usare semplicemente il sole ancora più grande (e molto vicino). Ebbene, il secondo vantaggio è che poiché Giove ha un nucleo più freddo del Sole, dà alle particelle di materia oscura uno shock termico minore. Ciò potrebbe impedire in parte l'evaporazione della materia oscura più chiara da Giove che evaporerebbe dal Sole".
Gli studi iniziali su Giove non hanno ancora portato alla scoperta della materia oscura. Tuttavia, c'era un allettante eccesso di radiazioni gamma a bassi livelli di energia che richiede strumenti più sofisticati per studiare correttamente.
I telescopi AMEGO ed e-ASTROGRAM sono ancora in fase di sviluppo, ma potrebbero essere solo gli strumenti necessari per cercare la materia oscura e Giove potrebbe essere l'oggetto bersaglio in cui trovarla.
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