Niente Wimp per PandaX

Una fase della costruzione del rivelatore di PandaX nel Jinping Underground Lab. Crediti: Shanghai Jiao Tong University

China, land of PandaX. E non stiamo parlando di specie in via d’estinzione, né tanto meno vogliamo parodiare il claim dell’ultima 4×4: qui la ‘X’ non sta per ‘cross’, bensì per xenon. E ‘Panda’ è l’acronimo di “Particle and astrophysical detector”. Ovvero, l’ultimo gioiello in fatto di trappole per la materia oscura. Ultimo e più profondo: sepolto sotto oltre 2400 metri di roccia nel laboratorio sotterraneo Jin Ping, nella provincia di Sichuan, il cacciatore cinese di Wimp è di gran lunga il più schermato al mondo. Ma per ora anche PandaX, partito per la sua prima battuta di caccia (first run, dicono gli addetti ai lavori) nel maggio scorso, è tornato a mani vuote: nessuno dei segnali a oggi rilevati è ascrivibile al passaggio di particelle di materia oscura, si legge nell’articolo pubblicato sulla rivista pechinese Science China. Physics, Mechanics & Astronomy.

Un po’ di delusione, dunque, per chi avesse sperato in un risultato positivo, per quanto improbabile a un primo run. E più d’un velo di apprensione per quegli esperimenti – e non mancano, a partire dall’italiano DAMA – che una potenziale traccia di Wimp sostengono d’averla rilevata. Apprensione dettata dalle eccellenti prestazioni di PandaX, tali da porre, con questo esito negativo, limiti assai rigorosi sulla rilevazione di particelle light di materia oscura. Limiti che confuterebbero, si legge nell’abstract dell’articolo, segnali dark matter-like registrati da esperimenti analoghi.

PandaX è simile per tecnologia ai rivelatori di XENON10/100 e LUX, anch’essi basati sullo xenon e sulla tecnica detta dual-phase: una configurazione dell’esperimento che permette di produrre, al passaggio d’una potenziale Wimp, un doppio fenomeno di scintillazione e di ionizzazione. Una tecnica, questa, che ha permesso di migliorare di oltre due ordini di grandezza la sensibilità di questi esperimenti, tanto che nel corso di 17 giorni e mezzo di esposizione – tanto è durato il primo run – nei 37 kg di xenon liquido di PandaX si sono registrati circa 4 milioni di eventi, 10 mila dei quali potenzialmente ascrivibili a interazioni con particelle di materia oscura. Ma scendendo al cuore silenzioso dell’esperimento, là dove i dati vengono considerati affidabili, gli eventi si riducono ad appena 46. Nessuno dei quali, scrivono però gli scienziati, dovuto al passaggio di materia oscura: tutti e 46 mostrano infatti i tratti caratteristici di quel rumore di fondo dal quale non è del tutto esente nemmeno il laboratorio più isolato al mondo.

Ma questo era appunto solo il primo run. La pesca va avanti, laggiù nel sottosuolo. E se la nostra visione di quell’oceano immenso e profondissimo che chiamiamo universo è corretta, si tratta solo di calare la rete giusta e attendere che qualche particella vi rimanga impigliata.

Per saperne di più:

• Leggi su Science China l’articolo “First dark matter search results from the PandaX-I experiment“, di Xiao M J, Xiao X, Zhao L et al. 

Fonte: Media INAF | Scritto da Marco Malaspina