Author: Wired
Isolato dal mondo, a 2,4 chilometri di profondità e con una montagna sopra la testa, un team di scienziati cinesi si è imbarcato in una missione per comprendere la materia oscura. Dopo 13 anni di lavori, il China Jinping Underground Laboratory (Cjpl) è stato finalmente inaugurato, e l’obiettivo è quello di approfondire uno dei principali enigmi della cosmologia contemporanea.
Cos’è il Cjpl
Con 330mila metri cubi di spazio, il nuovo centro di ricerca è il più grande laboratorio del suo genere, superando così i Laboratori nazionali del Gran Sasso (Lngs) dell’Aquila. Il Cjpl è stato costruito in collaborazione con l’Università Tsinghua di Pechino e lo Yalong River Hydropower Development, una società di energia idroelettrica cinese.
A fronte della difficoltà di quantificare la materia oscura, gli astrofisici e i cosmologi hanno bisogno di strutture di ricerca prive di rumore e interferenze cosmiche. Per questo motivo, le pareti del Cjpl – che si trova a 2400 metri di profondità – sono ricoperte da una pellicola protettiva in gomma e cemento dello spessore di 10 centimetri, che fa in modo che il laboratorio sia raggiunto da solo lo 0,000001% dei raggi cosmici che colpiscono la Terra ogni giorno.
All’interno del laboratorio sotterraneo, spiccano lo Xenon Particle and Astrophysics Experiment (PandaX) e il China Dark Matter Experiment (Cdex). Il primo è un sistema progettato per rilevare la collisione tra eventuali particelle di materia oscura e atomi di gas xenon, mentre il secondo utilizza un rivelatore al germanio da 10 chilogrammi per individuare la materia oscura in grado di generare segnali elettrici.
Sotto la guida dello scienziato Cheng Jianping, il Cjpl ospita vari dipartimenti, nello specifico Fisica e scienza, Ingegneria e tecnologia, Integrazione e gestione, nonché Servizio e supporto. Il sito ufficiale del laboratorio riporta che la struttura punta a essere una piattaforma aperta per la ricerca ed è pronta a collaborare con accademici di tutto il mondo; attualmente, il team che si occupa del Cdex comprende già ricercatori provenienti dall’India e dalla Turchia.
Che cos’è la materia oscura?
La materia oscura è un’ipotetica compone che formerebbe circa il 70% dell’universo e sarebbe alla base del movimento, del tasso di espansione e del raggruppamento delle strutture a livello cosmologico. Sebbene la scienza non sia stata in grado di rilevarla direttamente, la sua esistenza è stata teorizzata a partire da altri fenomeni astronomici, come la rotazione delle galassie e le lenti gravitazionali.
In realtà, il nome di questo elemento non ha nessuna relazione con il suo colore. L’aggettivo “oscura” si riferisce infatti al comportamento dell’elusivo componente a cospetto degli attuali strumenti di osservazione basati sullo spettro elettromagnetico: al momento, questo tipo di materia non è rilevabile, e quindi “oscura”.
La materia oscura, inoltre, non va confusa con l’energia oscura, un’ipotetica forma energetica teorizzata per spiegare l’espansione dell’universo dopo il Big Bang. La differenza principale è che la materia oscura funge da “colla invisibile” tra le stelle, mentre l’energia oscura respinge i corpi giganti nel cosmo. Entrambe confluiscono nel concetto di “universo oscuro“, che oggi rappresenta una delle sfide maggiori per gli scienziati nel settore.
La corsa alla comprensione della materia oscura ha già portato a progressi significativi nel campo dell’osservazione cosmica. Uno degli esempio più recenti è quella della missione Euclid, un telescopio spaziale lanciato dell’Agenzia spaziale europea per comprendere queste particelle attraverso una mappatura tridimensionale di parte dell’Universo, che ci ha già regalato straordinari scatti a colori del cosmo.
Questo articolo è apparso originariamente su Wired en español.