Smentita la scoperta di materia oscura dal Sole

Il satellite XMM-Newton dell’ESA

Una ricerca pubblicata sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society smentisce il recente annuncio della scoperta degli assioni, particelle proposte come possibili candidati della materia oscura. La possibile scoperta era stata rilanciata lo scorso ottobre sulla stessa rivista dal gruppo guidato da George Fraser, dell’Università di Leicester, in seguito all’analisi dei dati satellite dell’Agenzia Spaziale Europea XMM-Newton, nei quali si rivelava un flusso anomalo di raggi X.

Il nuovo studio, condotto congiuntamente da due ricercatori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), si basa sulla revisione del calcolo del flusso di raggi X che XMM può realmente osservare, a partire dall’interpretazione di Fraser (scomparso lo scorso anno).

Nella spiegazione offerta da Fraser e collaboratori, gli assioni sarebbero prodotti nella regione centrale del Sole, dove hanno luogo le reazioni nucleari responsabili della sua luminosità e dove la temperatura è tale da ionizzare gli atomi: l’intenso campo elettrico associato alle cariche libere consentirebbe ad alcuni fotoni di trasformarsi in assioni. Diversamente da altre particelle candidate a spiegare la materia oscura, infatti, ci si aspetta che in presenza di intensi campi elettrici o magnetici gli assioni possano trasformarsi in fotoni di uguale energia e i fotoni in assioni. Gli assioni prodotti dal Sole, interagendo molto debolmente con la materia ordinaria e non essendo quindi assorbiti dagli strati più esterni, sarebbero così emessi in tutte le direzioni e riconvertiti in fotoni X all’interno del campo “geomagnetico” terrestre.

«La nostra critica si è appuntata sul fatto che Fraser e collaboratori abbiano sottovalutato l’enorme riduzione del flusso effettivamente osservabile da XMM rispetto a quello potenzialmente emesso dal Sole», ha commentato Fabrizio Tavecchio, ricercatore dell’Osservatorio Astronomico di Brera dell’INAF.

Il nuovo calcolo del flusso di raggi X ha consentito di ottenere esattamente quanto affermato da Fraser e collaboratori, ma soltanto ipotizzando che XMM osservi direttamente il Sole, un’ipotesi del tutto irreale perché l’osservazione diretta distruggerebbe i rivelatori del satellite.

«Purtroppo la conclusione è ineludibile: la scoperta effettuata da Fraser e collaboratori non è assolutamente spiegabile in termini di assioni», è il commento di Marco Roncadelli, ricercatore della sezione INFN di Pavia. «La sua interpretazione non fornisce alcuna evidenza dell’esistenza degli assioni e vanifica purtroppo la possibilità che sembrava offrire di scoprire la materia oscura fredda e comprenderne la natura».

Per saperne di più:

• l’articolo No Axions from the Sun di Marco Roncadelli e Fabrizio Tavecchio, pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Fonte: Media INAF | Scritto da Francesca Scianitti