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11 aprile 2012

La materia oscura dentro di noi

Se l'universo è fatto per due terzi di materia oscura - come abbiamo ragione di credere - in questo momento io, voi, e tutto quello che ci circonda, siamo immersi in un via vai di particelle sconosciute, particelle che interagiscono con il resto della materia solo attraverso la forza di gravità e la forza nucleare debole (che si chiama debole per una ragione molto precisa: è debole). Il che significa che non ce ne rendiamo conto. Le particelle attraversano i nostri corpi, i muri, l'intero pianeta, e continuano per la loro strada praticamente indisturbate. Sono tante, ma non si vedono: si pensa che ce ne sia un alone gigantesco che avvolge tutta la nostra galassia, e che in realtà sia proprio questo alone invisibile, attraverso la sua gravità, a tenerla unita. 

Naturalmente, se il passaggio di queste particelle non lasciasse proprio nessuna traccia, non avremmo speranze di rivelarne direttamente l'esistenza. Ma le cose non stanno proprio così. Possiamo supporre che, di tanto in tanto, una di queste particelle passi abbastanza vicino al nucleo di un atomo da dargli un colpetto. E allora, se osserviamo attentamente molti atomi per molto tempo, facendo molto silenzio, magari possiamo accorgerci del colpetto, e capire che da quelle parti è passata una particella di materia oscura. È raro, ma può succedere. È per questo che i fisici costruiscono grossi rivelatori sotto terra, come al Gran Sasso, e si mettono pazientemente in attesa che succeda qualcosa. C'è in ballo un Nobel. 

Vabbe'. Ma uno può chiedersi: se queste particelle sono dappertutto, e passano anche attraverso i nostri corpi, non può capitare che il colpetto lo diano proprio al nucleo di un atomo della nostra milza o di una tibia o del cervello? Me lo sono chiesto spesso, e non mi sono mai messo lì a fare i conti (ma figurati), e invece avrei dovuto, perché se lo avessi fatto avrei potuto scriverci un articolo come questo, da cui risulta che la cosa non è così rara come uno potrebbe pensare. E insomma, viene fuori che nel corpo di un essere umano di massa media (70 kg) possono capitare dai cinque ai centomila urti all'anno tra particelle di materia oscura e atomi (soprattutto di ossigeno), a seconda di quale modello si ipotizza per la materia oscura. Il che significa fino a un urto al minuto. Mica poco.

(Mentre scrivevo questa roba, ho cominciato a sentirmi formicolare.)

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Katherine Freese, & Christopher Savage (2012). Dark Matter collisions with the Human Body. ArXiv: 1204.1339v1
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