Forlì. Marco Selvi alla scoperta della materia oscura

A febbraio c’era stata la visita del presidente del consiglio Mario Draghi a testimoniare l’importanza del lavoro svolto dai Laboratori dell’Istituto nazionale di fisica nucleare del Gran Sasso, ora la bontà degli studi è valorizzata dai primi risultati di quelle ricerche presentati alla conferenza di Vienna nel luglio scorso. Un’altra soddisfazione per Marco Selvi, ricercatore forlivese che in quei laboratori all’avanguardia guida il gruppo italiano, una ventina di persone che, sintetizzando la complessità delle ricerca, si occupano di materia oscura, la parte sconosciuta dell’universo e delle galassie. E’ il progetto Xenon, misterioso per chi non è addentro all’astrofisica e alla fisica nucleare, ma che potrebbe avere ripercussioni in un futuro anche nella vita più comune

«Dalla visita di Draghi a febbraio – racconta Selvi – le cose sono proseguite e sono andate bene. Questa estate abbiamo presentato i primi risultati dell’esperimento nuovo. Il nostro è un progetto nato circa 20 anni fa e abbiamo realizzato via via dei rivelatori sempre più grandi e più puliti dal punto di vista del rumore di fondo. Quindi ogni 4-5 anni abbiamo cambiato la scala del rivelatore, rendendolo più capace di osservare dei segnali rari. L’ultima versione è quella attuale, XenonNt, che è stata costruita durante il lockdown: abbiamo montato la nostra parte dell’esperimento che è una specie di guscio tutto attorno al cuore del rivelatore di xenon che permette di mantenere il rivelatore ancora più pulito quindi ancora più capace di osservare piccoli segnali. Di lì in poi abbiamo iniziato a metterlo in funzione, c’è stata tutta una fase di messa a punto e poi finalmente questa estate a luglio sono stati presentati i primi risultati che sono stati i migliori al mondo nel loro campo. Nel senso che il rumore di fondo dell’esperimento è molto basso, non si sono osservate anomalie e quindi è stata la conferma delle prestazioni del rivelatore, che sono risultate essere molto buone, in linea, anche un po’ meglio, di quanto ci aspettavamo. A Vienna, alla conferenza di ricerca della materia oscura più importante, ha suscitato molto interesse e quindi per noi è il primo passo, il risultato di sei mesi di dati, adesso vogliamo far funzionare l’esperimento per circa 5 anni».

Una lavoro che non è sfuggito neanche all’estero, tanto da far nascere collaborazioni importanti, un patto con i concorrenti degli Stati Uniti.

«Il nostro rivelatore contiene circa 6 tonnellate di xenon nella parte attiva del rivelatore – spiega Selvi – i concorrenti, negli Stati Uniti in un laboratorio sotterraneo, lo hanno di 8 tonnellate. Abbiamo deciso di recente di unire le forze in vista del rivelatore futuro, che dovrebbe avere una scala di 50 tonnellate di xenon, un salto grande che per essere fatto ha bisogno di tutte le forze in campo, non solo economiche, ma anche di competenze. Un approccio nuovo perchè finora siamo stati in competizione. Abbiamo avuto la prima riunione congiunta in Germania in giugno e quindi mentre in parallelo continuiamo a far funzionare i rispettivi rivelatori, con tutte le loro diversità, stiamo progettando il nuovo prendendo il meglio dalle due esperienze. Per il nuovo rivelatore, si lavorerebbe in un unico laboratorio e il Gran Sasso sarebbe in pole position perchè più grande ma anche più adatto per costruire grandi esperimenti per via della facilità di accesso e della logistica».

Nel laboratorio oltre al gruppo italiano guidato da Selvi, lavorano circa 150 persone provenienti da Stati Uniti, Europa, Israele, Cina e Giappone.

Ma dove vogliono arrivare questi esperimenti? «Quello che vogliamo scoprire è di che cosa è fatta la materia oscura. Questo è uno dei temi più caldi dell’astrofisica attuale, perchè sappiamo che la materia oscura esiste nell’universo, nel senso che dalle osservazioni sperimentali, anche osservando le galassie intorno a noi, vediamo che ruotano più velocemente di quanto dovrebbero fare sulla base della luce che vediamo. Ci deve essere qualche cos’altro che ha effetti gravitazionali, quindi che tiene insieme la galassia e la fa ruotare velocemente, ma non è materia come la conosciamo noi perchè sennò prima o poi avrebbe emesso luce. Sappiamo che la materia oscura esiste, ma non sappiamo di cosa sia fatta».

La seconda domanda che di solito viene fatta è a che cosa serve? «Intanto ad aumentare le nostre conoscenze, che già non è poco, però in generale questi esperimenti hanno sempre portato con sé uno sviluppo tecnologico notevole, nel nostro caso in elettronica, in informatica, ma anche sulle proprietà dello xenon, che è usato in altri settori come la diagnostica medica per esempio».

Un “ufficio” particolare quello nei laboratori del Gran Sasso: «La gente pensa al fisico come a una persona con la testa tra le nuvole – sottolinea il ricercatore forlivese –, ma io passo le mie giornate sia sui dati, ma anche con la chiave inglese in mano, perchè i rivelatori vanno costruiti, sistemati, è un lavoro concreto. Il bello della fisica è questo: ci aiuta a conoscere l’universo ma ciò avviene interrogando la natura con strumenti concreti, mettendo le “mani in pasta”. Quando vado ai laboratori, dal lunedì al venerdì sono lì dalle 8, preparo il materiale esterno e poi fino 18,30-19 sono nelle sale. Il Gran Sasso è bello anche dal punto di vista naturalistico e sportivo, per passeggiate e varie attività. Si abita in un paesino che si chiama Assergi, appena fuori dal laboratorio, dove ci sono mini appartamenti e bed&breakfast. In pratica un paese abitato da pastori e scienziati, una mescolanza di conoscenze …molto interessanti».