I risultati di un rilevatore di neutrini al Polo Sud, chiamato AMANDA, mostra che particelle spaziali “fantasma” potrebbero servire per sondare l'extra-mondo. Lo sostengono ricercatori della Northeastern University e della University of California, secondo cui si potrà avere molto presto la prova dell'esistenza di dimensioni extra e di altre predizioni esotiche della teoria delle stringhe.

Finora, sono stati rilevati poco più che una dozzina di neutrini ad alta energia. Tuttavia, il successore di AMANDA, chiamato IceCube, attualmente in costruzione, potrà fornire la prima evidenza sperimentale della teoria delle stringhe e dell'iperspazio.

Un articolo che descrive la ricerca è apparso sul recente numero di Physical Review Letters. Gli autori sono: Luis Anchordoqui e Haim Goldberg, del Physics Department dellat Northeastern University; e Jonathan Feng, del Department of Physics and Astronomy della University of California di Irvine. L'evidenza, dicono, verrà dal modo in cui i neutrini interagiscono con le altre forme di materia sulla Terra. “Per fornire delle prove a queste teorie, dobbiamo studiare come la materia interagisce con energie estreme”, dice Anchordoqui. “gli acceleratori di particelle che abbiamo costruito non sono ancora in grado di generare queste energie, mentre può farlo la natura, in forma di neutrini ad alta energia”.

Teorie come quelle delle stringhe, delle dimensioni extra e della supersimmetria, sono nate in queste ultime decadi per tentare di sviluppare una “teoria del tutto” che riesca a mettere d'accordo la relatività generale con la meccanica quantistica. Quest'ultima descrive tre force fondamentali: l'elettromagnetismo, le forze che legano i nuclei atomici e la radioattività. Che però appaiono incompatibili con la relatività generale di Einstein, che descrive la quarta forza fondamentale: la gravità. Una teoria unificata dovrebbe fornire una descrizione quantistica di tutte e quattro queste forze.

La chiave, secondo gli scienziati, risiederebbe nelle energie estreme. Gli acceleratori di particelle hanno già prodotto energie tali in cui le forze elettromagnetiche e quelle radioattive diventano indistinguibili. Si spera ora di giungere ad un livello ancora più alto in cui lo diventino anche i legami atomici. Per poi coniugare anche la forza di gravità, saranno necessarie energie ancora superiori.

Anchordoqui e i suoi colleghi dicono che questo tipo di forze sono quelle extra-galattiche, che servono come acceleratori cosmici, e che i neutrini coinvolti nel processo potrebbero fornire la prima evidenza alla teoria delle stringhe. I neutrini sono particelle elementari, simili agli elettroni, ma molto meno massive, a carica neutra, in grado di interagire attivamente con la materia. Sono tra le particelle più abbondanti nell'universo: a miliardi passano attraverso i nostri corpi ogni secondo.

Molti dei neutrini che raggiungono la Terra sono particelle a bassa energia che provengono dal sole. AMANDA, finanziato dalla National Science Foundation, è stato progettato per rilevare questi neutrini che piovono dal cielo e attraversano la Terra. Non è facile rilevarli data la loro estrema leggerezza e fuggibilità. I rilevatori di cui è provvisto AMANDA sono posizionati nel profondo del ghiaccio Antartico. IceCube ha un disegno simile, ma con un numero di rilevatori sei volte superiore, in grado di coprire un volume di un chilometro cubico. Quando un neutrino collide con gli atomi del ghiaccio emette una breve, luce blu spia; che, tramite i rilevatori, può essere usata per determinare l'energia relativa al neutrino. “I neutrini che subiscono accelerazioni cosmiche inottenibili sulla Terra potrebbero fornirci le tracce della nuova fisica”, dice Goldberg.

Fonte: Space Daily / gennaio 2006