Catturato il più pesante nucleo di antimateria all’acceleratore Rhic: è l’antielio-4

di Veronica Nicosia
Pubblicato il 27 Aprile 2011 12:55 | Ultimo aggiornamento: 1 Agosto 2011 22:00

ROMA – Gli scienziati del Rhich, acceleratore di particelle del Brookhaven National Laboratory di Long Island, New York, hanno osservato e catturato il più grande nucleo di antimateria mai prodotto nei grandi acceleratori. Il nucleo prodotto è di antielio-4 ed è formato da 4 particelle elementari, due antineutroni e due antiprotoni. L’antimateria costituisce uno dei misteri irrisolti dell’universo: formatasi dal big bang insieme alla materia ordinaria, gli scienziati non riescono a comprendere dove si sia disposta, poiché ad oggi non sono mai state osservate ‘antigalassie’.

Facendo collidere due fasci di particelle che viaggiano a velocità molto vicine a quelle della luce, che vale 300 mila chilometri  al secondo, e costituiti da nuclei di oro, ognuno dei quali contiene 197 tra neutroni e protoni, si ottiene una ‘palla’ di energia talmente elevata che viene convertita in nuove particelle elementari, di cui tutta la materia che  conosciamo è costituita. L’esperimento condotto al Rhic ha prodotto 18 tracce di antielio-4, le cui quantità di energia liberate per Aihong Tang, uno degli autori della ricerca pubblicata su Nature, sono tali da far supporre che quanto scoperto sia effettivamente un’antiparticella.

L’antimateria viene prodotta nelle violente esplosioni delle stelle, ma la sua osservazione è difficile dalla Terra, poiché particelle ed antiparticelle tendono ad annichilirsi quando vengono a contatto, cioè esplodere liberando grandi quantità di energia. Tang ha quindi spiegato che “il fatto che così pochi nuclei di antielio siano stati osservati dai nostri rivelatori sulla Terra suggerisce che, se un antielio venisse osservato da un telescopio in orbita, l’antimateria rivelata non proverrebbe da collisioni di materia ordinaria ad alte velocità, ma da distanti sorgenti nel cielo di antimateria”, come ad esempio delle “antigalassie” o delle “antistelle”.

Il Rhic è stato progettato per ricreare e studiare la materia dell’universo primitivo ed è impiegato nelle ricerche della collaborazione internazionale Star, che ha riunito 12 paesi e 54 centri di ricerca, e la sua scoperta arriva a pochi giorni dal lancio dello shuttle Endeavour, previsto per il prossimo 29 aprile, che porterà sulla ISS, la stazione spaziale orbitante, l’Alpha Magnetic Spectrometer o AMS, anche definito il cacciatore di antimateria, uno strumento che permetterà la ricerca delle antigalassie e in cui l’Italia ha rivestito un ruolo fondamentale nella progettazione e nello sviluppo, con la collaborazioni di Infn e Asi.

“Se Ams trovasse evidenze per l’esistenza di sorgenti di antimateria nel cosmo, le misure ottenute dall’esperimento Star fornirebbero le energie di confronto – ha fatto notare Hank Crawford, ricercatore dell’università della California e membro della collaborazione Star, che ha aggiunto – . Un’osservazione di antielio-4 da parte di Ams puà indicare l’esistenza di grandi quantità di antimateria segregate in qualche luogo nel nostro universo”.

La scoperta poi ricorre in un anniversario importante per la storia della fisica: era il 1911 quando il fisico Ernest Rutherford dimostrò l’esistenza dei nuclei atomici bombardando una lamina d’oro con fasci di particelle di elio e definendo la struttura della materia come oggi la conosciamo. Un record quello conquistato dai ricercatori americani che promette di rimanere incontrastato a lungo, dato che antiparticelle più pesanti dell’antielio sono milioni di volte più rare e non producibili con la tecnologia a nostra disposizione.