È partito il nuovo progetto italiano, denominato Cosinus, che ha come scopo quello di andare alla scoperta della materia oscura dell’universo, che caratterizza circa un quarto del cosmo e la cui natura è ancora misteriosa e difficile da osservare direttamente, perché interagisce con noi solamente attraverso la gravità. Il nuovo progetto, che verrà svolto nei laboratori nazionali di Fisica, per essere realizzato sarà dotato di uno cilindro.
Il progetto Cosinus verrà realizzato nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Lngs-Infn), un luogo ideale in cui eseguire le ricerche sull’universo. Infatti, è grazie alla schermatura naturale dalle radiazioni, garantita dai 1.400 metri di roccia del massiccio appenninico, che è possibile eseguire il progetto senza interferenze.
La costruzione dell’esperimento Cosinus, che è stata realizzata con la collaborazione di Germania, Italia, Austria e Cina, avverrà durante tutto il 2021, con l’inizio effettivo dell’attività scientifica nel 2022.
Il progetto, che è stato ideato dai fisici Karoline Schaeffner, del Max Planck Institute di Monaco, e Florian Reindl, dell’Università tecnica di Vienna, si pone come obiettivo quello di catturare l’interazione diretta delle elusive particelle di materia oscura con l’apparato sperimentale.
L’esperimento utilizzerà un cilindro di 7 metri di altezza e 7 di diametro, che verrà riempito di acqua ultra-pura, ospitante al centro dei cristalli di ioduro di sodio. Il fulcro del progetto è rappresentato da questi cristalli che si troveranno ad una temperatura bassissima, circa 273 gradi sottozero, molto simili a quelle presenti nello spazio profondo.
L’energia che verrà rilasciata da una particella all’interno di un cristallo, potrà determinare un lievissimo incremento di temperatura del sistema che potrà essere misurato. Non solo, le proprietà del cristallo saranno in grado di identificare le differenti particelle, attraverso la differente risposta luminosa a parità di energia assorbita.
Karoline Schaeffner, spiega che: “Combinando le misure di luce e calore, è possibile distinguere chiaramente le particelle di materia oscura da quelle di materia ordinaria”.
I ricercatori, che fanno parte del progetto Cosinus, spiegano che è stato scelto questa tipologia di cristalli per poterlo mettere a confronto con un altro esperimento ospitato nei Laboratori sotterranei del Gran Sasso, il Dama, che possiede un sistema di rivelazione molto simile.
L’esperimento Dama ha già in passato individuato un segnale riconducibile alla materia oscura. Al momento la scoperta effettuata non è stata ancora convalidata da nessun altro esperimento. Il progetto Cosimus avrà quindi come scopo quello di fare chiarezza e sciogliere questo dubbio.
La realizzazione del progetto tecnico è stata affidata a Max Planck, che lo sta finanziando con un investimento di 3 milioni di euro, insieme alla collaborazione degli ingegneri dei Lngs. I rivelatori sono stati sviluppati e testati dai ricercatori di Monaco, dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) e del Gran Sasso Science Institute (Gssi), mentre lo sviluppo dell’elettronica è dell’Istituto Hephy di Vienna, e infine la produzione dei cristalli è stata eseguita dalla Cina.
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