La ricerca sulla materia oscura aumenterebbe la nostra comprensione dell'universo, ma potrebbe anche fornire innovazioni tecnologiche con applicazioni pratiche. cemagraphics/Getty Images

Sotto le Black Hills del South Dakota, gli scienziati del Sanford Underground Research Facility stanno utilizzando un dispositivo chiamato rivelatore Large Underground Xenon (LUX) per cacciare particelle di materia oscura, la misteriosa sostanza che si crede sia responsabile della maggior parte della materia nell'universo. All'interno dell'enorme dispositivo, che contiene un terzo di tonnellata di xeno liquido all'interno di un recipiente di titanio, una serie di rivelatori di luce sensibili aspetta il momento in cui una particella di materia oscura si scontrerà con un atomo di xeno ed emetterà un piccolo lampo di luce.

Nella speranza di catturare il debole segnale, LUX è stato posto sotto uno strato di roccia spesso un miglio, che aiuterà a proteggerlo dai raggi cosmici e da altre radiazioni che potrebbero interferire con il segnale.

Finora, LUX non ha ancora rilevato la materia oscura. Ma con una nuova serie di tecniche di calibrazione che migliorano la sensibilità del rivelatore, i ricercatori sperano di poter presto, finalmente, macchia la materia oscura. "È fondamentale continuare a spingere la capacità del nostro rilevatore, ", afferma il professore di fisica della Brown University Rick Gaitskell in un comunicato stampa.

Origini oscure

Se gli scienziati finalmente identificassero le particelle di materia oscura, sarà il culmine di una ricerca che risale agli anni '30. Fu allora che un astronomo svizzero di nome Fritz Zwicky determinò che la velocità con cui un lontano ammasso di galassie ruotava era un'indicazione che contenevano molta più massa di quanto suggerito dalla luce osservabile.

Da allora, gli scienziati hanno cercato la materia oscura e hanno cercato di capire cosa sia esattamente. Negli ultimi anni i ricercatori si sono affidati a strumenti che vanno dal Large Hadron Collider europeo che distrugge gli atomi all'Osservatorio a raggi X Chandra in orbita della NASA.

Supponendo che i ricercatori alla fine riescano a fare i conti con la natura della materia oscura, può sorgere un'altra domanda:c'è un modo per gli esseri umani di farne uso? Questa ricerca è solo per aiutarci a capire l'universo, o ci sono tecnologie applicabili che potremmo sviluppare?

Applicazioni pratiche

Una possibilità, sollevata in un articolo del 2009 dal fisico Jia Liu, formatosi alla New York University, potrebbe utilizzare la materia oscura come fonte di energia per alimentare veicoli spaziali in missioni estremamente lunghe.

Il concetto di Liu si basa sull'assunto non ancora verificato che la materia oscura sia composta da neutralini, particelle prive di carica elettrica. I neutralini sono anche antiparticelle, il che significa che quando si scontrano nelle giuste circostanze, si annientano a vicenda e convertono tutta la loro massa in energia.

Se questo risulta essere vero, un chilo di materia oscura potrebbe produrre quasi 5 miliardi di volte l'energia della quantità equivalente di dinamite. Sì, miliardi con la "b". Ciò significa che un reattore a materia oscura avrebbe un sacco di grinta per spingere un razzo attraverso il cosmo, e un nucleo abbastanza grande potrebbe accelerare il velivolo vicino alla velocità della luce, secondo il documento di Liu.

Raggiungere le stelle

Come dettagli dell'articolo di New Scientist, Il motore della materia oscura di Liu sarebbe molto diverso da un razzo convenzionale. Essenzialmente, sarebbe una scatola con una porta che si aprirebbe nella direzione del movimento del razzo per raccogliere la materia oscura. Quando la materia oscura entra nella scatola, la porta si chiude, e la scatola si restringe per comprimere la materia oscura e aumentare il tasso di annientamento. Una volta che le particelle sono trasformate in energia, la porta si riapre, e l'energia spinge il mestiere. Il ciclo si sarebbe ripetuto per tutto il viaggio spaziale.

Un vantaggio del motore della materia oscura sarebbe che un'astronave non avrebbe bisogno di trasportare molto carburante, perché potrebbe accumularsi di più lungo la strada dall'abbondante materia oscura in alcune parti dell'universo. E più veloce viaggia il razzo, più rapidamente raccoglierà la materia oscura e accelererà.

Un razzo da 100 tonnellate (90,7 tonnellate) teoricamente potrebbe avvicinarsi alla velocità della luce in pochi giorni. Quella, a sua volta, ridurrebbe il tempo necessario per recarsi a Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro sistema solare, da decine di migliaia di anni a forse cinque.

E oltre a ciò, Certo, ci sono le tecnologie e le invenzioni che sono sconosciute e sembrano impossibili, finché non ci rendiamo conto che sono possibili.

Ora è interessante

Una possibilità contemplata dai fisici è che l'universo convenzionale possa avere un doppelganger invisibile fatto di materia oscura, che è costituito da versioni speculari delle particelle subatomiche di cui si conosce l'esistenza; la materia oscura specchio avrebbe tutte le stesse proprietà della materia normale, ma interagirebbe con esso solo debolmente.