Un nuovo dottorato di ricerca tesi presso l'Università di Jyväskylä, Finlandia, mostra come l'utilizzo del tellurio come materiale rivelatore può aiutare a rilevare la materia oscura in modo più efficace rispetto ai materiali attualmente utilizzati. La ricerca pone anche le basi per differenziare tra collisioni causate da materia oscura e neutrini, le cosiddette particelle fantasma, nei rivelatori di materia oscura che utilizzano lo xeno.

Nella sua tesi, MSc Pekka Pirinen ha studiato i modi per rilevare in modo più efficace le collisioni tra materia oscura e nuclei atomici. Per la prima volta è stato eseguito anche uno studio completo delle collisioni tra i neutrini e la maggior parte dei nuclei stabili di xeno utilizzando una struttura nucleare microscopica completa.

Le collisioni tra la materia oscura e la materia normale sarebbero un'eccellente fonte di informazioni sull'80% ancora sconosciuto di tutta la materia nel nostro Universo. La materia oscura non interagisce affatto con la luce. La sua esistenza è stata dedotta da velocità di rotazione sorprendentemente elevate delle galassie, tra l'altro.

Il tellurio dà una mano alla caccia

Uno dei materiali più popolari utilizzati nella rilevazione diretta della materia oscura è stato negli ultimi anni lo xeno. Pirinen suggerisce nella sua dissertazione che si possono ancora trovare materiali più efficaci. L'elemento tellurio potrebbe essere uno.

"Sulla base dei miei calcoli, sembra che l'isotopo 125 del tellurio sia più adatto per il rilevamento della materia oscura rispetto ai materiali per rilevatori attuali più popolari. Esiste un metodo per costruire un rilevatore utilizzando il tellurio, ma il problema è che il tellurio è piuttosto raro e costoso, "dice Pirinen.

Il MSc Pekka Pirinen difende la sua tesi di dottorato in Fisica "Previsioni teoriche di WIMP-nucleus and neutrino-nucleus scattering in context of dark matter direct detection" venerdì 7.12.2018 a mezzogiorno 12.00 nell'aula magna FYS1. Il professore avversario è Achim Schwenk (TU Darmstadt, Germania) e il professore custode Jouni Suhonen (Università di Jyväskylä). La tesi di dottorato è tenuta in lingua inglese.

Pekka Pirinen si è diplomato al liceo Minna Canth a Kuopio nel 2009. Ha iniziato i suoi studi nel dipartimento di fisica dell'Università di Jyväskylä nell'autunno del 2009 e ha conseguito il master in fisica teorica nel 2014. Pirinen ha iniziato il suo dottorato di ricerca. studi nel 2015. La ricerca è stata finanziata dalla fondazione Magnus Ehrnrooth e dall'Università di Jyväskylä.