Alcuni ricercatori sembrano aver trovato una nuova particella in grado di attraversare una presunta quinta dimensione, capace di spiegare i misteri legati alla materia oscura nell'universo

Un nuovo studio sostiene che la scoperta di una particella potrebbe spiegare i misteri fondamentali della materia oscura, fornendo le basi per un modello dell’universo con una quinta dimensione. E’ quanto emerge da una ricerca pubblicata a gennaio 2021 sulla rivista scientifica ‘European Physical Journal C.’ per opera di Javier Castellano e Matthias Neubert, fisici teorici del ‘Prisma + Cluster of Excellence’ dell’Università 'Johannes Gutenberg' di Mainz (Magonza, Germania) e Adrián Carmona del dipartimento di fisica teorica e cosmo dell’Università di Granada (Spagna). Secondo i ricercatori, esisterebbero delle particelle subatomiche di tipo fermionico, in grado di viaggiare, attraverso dei portali, in una quinta dimensione deformata dell’universo. L’intrappolamento di questi fermioni andrebbe a costituire parte della materia oscura. E questa nuova particella somiglierebbe moltissimo al ‘bosone di Higgs’, con cui è in grado di interagire e sarebbe capace di mediare una forza che collega la materia oscura con la sua controparte visibile, ovvero ciò che rileviamo come stelle e pianeti. Il suo essere molto più ‘pesante’, tuttavia, la renderebbe non rilevabile dagli attuali acceleratori di particelle. “Se questa particella pesante esistesse”, spiegano i fisici, “connetterebbe per forza la materia visibile con i componenti della materia oscura, presupponendo che la materia oscura sia fatta di fermioni fondamentali, che risiedono nella dimensione extra ipotizzata. Non è un’idea inverosimile”, ha proseguito il ricercatore spagnolo Adriàn Carmona, “poiché sappiamo che la materia ordinaria è fatta di fermioni e, se esiste questa quinta dimensione, molto probabilmente si propagheranno in essa. Abbiamo trovato, inoltre, che il nuovo campo scalare avesse un interessante atteggiamento, non irrilevante lungo la dimensione aggiuntiva. Visto che questa nuova particella possiede proprietà quantiche molto simile al bosone di Higgs, è stato naturale presumere che le due particelle siano in grado di mescolarsi tra di loro. La qual cosa significa che le funzioni delle loro onde quantico-meccaniche siano intrecciate. Studiare questo mix è stato uno degli stimoli iniziali di questa ricerca. Un’altra possibilità, che non abbiamo ancora esplorato”, ha concluso Matthias Neubert, “è che questa nuova particella potrebbe svolgere un ruolo importante nella storia cosmologica dell’universo e potrebbe produrre onde gravitazionali che possono essere cercate con futuri rilevatori di onde gravitazionali”.

NELLA FOTO QUI SOPRA: UNA RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DELLA MATERIA OSCURA

AL CENTRO: LO SCIENZIATO TEDESCO, MATTHIAS NEUBERT

IN APERTURA: IL GIOVANE RICERCATORE SPAGNOLO, ADRIAN CARMONA