La forza del freddo
Nell’agosto 2017 verrà lanciato sulla Stazione Spaziale Internazionale il Cold Atom Laboratory (CAL) che permetterà agli scienziati di osservare e studiare la materia oscura
Mattia Bonanno, Andrea Miglio | 27 March 2017

Proprio perchè è invisibile a ogni strumento umano, riuscire a vedere al materia oscura, ma soprattutto a studiarla, sarà fondamentale per il futuro dell’esplorazione spaziale, dato che essa compone l’85% dell’universo. Un team di ricercatori ha osservato tre superammassi di galassie con il telescopio spaziale Hubble, misurando la distorsione della luce nello sfondo causata dalla lente gravitazionale. Questa distorsione mostra la presenza di masse invisibili (appunto la materia oscura) che con la loro gravità distorcono lo spazio attorno a loro causando effetti di lente gravitazionale. La lente gravitazionale è un fenomeno caratterizzato dalla deviazione della radiazione emessa da una sorgente luminosa, a causa della presenza di una massa posta tra la sorgente e l’osservatore. È stata dunque fatta una mappa ad altissima risoluzione della distribuzione di materia oscura in questi supercluster, e scoprirne la composizione e la distribuzione potrebbe spiegare come è strutturato l’universo intero. Questo strumento, CAL, ideato dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, è una scatola con all’interno un blocco di ghiaccio, e diversi laser e un “coltello elettromagnetico” che lavorando contemporaneamente, questi porteranno a parecchi gradi sotto lo zero assoluto il valore più basso permesso dalla fisica (-273,15°C – 0°K) gli atomi all’interno del blocco di ghiaccio, che rallenteranno la loro corsa fino ad immobilizzarsi, creando uno stato della materia chiamato condensato Bose-Einstein. Conoscere il comportamento della materia vicino a questo stato è uno dei Santi Graal della fisica moderna. Questo è un’altra cosa che il Cold Atom Laboratory riuscirà a fare, avrà la capacità di raggiungere la temperatura di 1 picoKelvin, ovvero 0,000000000001 Kelvin!  La NASA non ha mai creato o osservato il condensato Bose-Einstein nello spazio, ma solo sulla Terra; sul nostro pianeta la gravità spinge costantemente gli atomi verso il basso così da non riuscire a immobilizzarli se non per 25 millisecondi, tempo insufficiente per poter studiare questo fenomeno mentre nello spazio, in condizioni di microgravità sarebbe possibile mantenerli stabili per una ventina di secondi, per questo lo faremo sulla Stazione Spaziale Internazionale.

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