Secondo nuovi dati, l'antimateria può percorrere enormi distanze via Lattea, prima che le sue particelle vengano assorbite. La scoperta potrebbe aiutare gli astronomi a cacciare la materia oscura, una sostanza misteriosa che costituisce circa l'85% della massa totale dell'universo ma rimane invisibile perché non interagisce con la luce.
Gli scienziati del gruppo di ricerca ALICE (A Large Ion Collider Experiment) sono giunti a questa scoperta utilizzando nuclei di antielio. Questo è l'equivalente di antimateria dei nuclei di elio, che si forma durante le collisioni di nuclei atomici al Large Hadron Collider (VAK). "I nostri risultati, basati su misurazioni di assorbimento diretto, mostrano per la prima volta che i nuclei di antielio-3 che arrivano dal centro della nostra galassia possono raggiungere lo spazio vicino alla Terra", hanno affermato gli scienziati in una nota.
Sebbene questa forma di antimateria possa essere creata in acceleratori di particelle come HAC, non ci sono fonti naturali di nuclei di antimateria, o "antinuclei", sulla Terra. Tuttavia, queste antiparticelle sono prodotte naturalmente altrove nella Via Lattea, con gli scienziati che preferiscono due possibili fonti della loro origine.
La prima fonte presunta di antinuclei è l'interazione di raggi cosmici ad alta energia provenienti dall'esterno del sistema solare con atomi nel cosiddetto mezzo interstellare, che riempie lo spazio tra le stelle. Un'altra fonte presunta è l'annichilazione delle particelle materia oscura, che sono diffusi in tutta la galassia.
Uno scenario suggerisce che quando le particelle di materia oscura si scontrano, si annichilano in particelle, che poi decadono in particelle di materia leggera e antimateria come elettroni e positroni. Se l'annichilazione della materia oscura è davvero la fonte dell'antimateria nell'universo, l'antimateria potrebbe indicare la strada verso la materia oscura, sperano gli scienziati.
Il team di ALICE ha studiato la scomparsa dell'antimateria utilizzando HAC per far collidere gli atomi di piombo ionizzati o privati degli elettroni. I fisici hanno quindi misurato come i nuclei di antielio-3 creati da queste collisioni interagiscono con la materia ordinaria sotto forma del rivelatore ALICE. L'esperimento ha rivelato per la prima volta la velocità con cui i nuclei di antielio-3 scompaiono quando entrano in collisione con la materia ordinaria.
Con l'aiuto di un programma per computer, i ricercatori hanno modellato la propagazione delle antiparticelle attraverso la galassia e inserito in questo modello il tasso di scomparsa misurato da ALICE. Questo modello ha permesso ai ricercatori di estrapolare i loro risultati alla galassia nel suo insieme, oltre a considerare due meccanismi proposti per la formazione di antinuclei. Un modello suggeriva che l'antimateria provenisse da collisioni di raggi cosmici con il mezzo interstellare, mentre un altro modello attribuiva l'antimateria a un'ipotetica forma di materia oscura chiamata Particelle massicce a interazione debole (WIMP).
Per ciascuno di questi meccanismi, il team di ALICE ha stimato la trasparenza della Via Lattea per i nuclei di antielio-3, ovvero la distanza che i nuclei di antielio-3 sono liberi di percorrere prima di essere distrutti o assorbiti. I modelli hanno mostrato una trasparenza di circa il 50% nel modello della materia oscura e una trasparenza compresa tra il 25% e il 90% nel modello di collisione dei raggi cosmici.
Questi valori mostrano che i nuclei di antielio-3, che si formano come risultato di entrambi i processi, possono percorrere lunghe distanze - fino a diversi kiloparsec, e ogni kiloparsec equivale a circa 3300 anni luce. A proposito, il diametro della Via Lattea, secondo la NASA, è di circa 30 kiloparsec.
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