L'Istituto di Fisica alla ricerca del fotone oscuro: il cuore di "Padme" a Lecce

LECCE – Il cuore di “Padme” batte a Lecce: qui, infatti, è stato costruito l’esperimento di fisica nucleare che potrebbe svelare, per la prima volta, l’esistenza di una “nuova forza” a cui sarebbe associata una particella chiamata fotone oscuro.

L’ipotesi teorica che Padme si propone di testare è relativa proprio questa forma di materia “oscura” che popola il nostro universo, ma di cui abbiamo solo evidenze gravitazionali.

Padme è evidentemente un esperimento di grande rilievo internazionale ed è stato inaugurato oggi, 4 ottobre, con una cerimonia per festeggiare il passaggio dalla fase di test a quella di presa dati che durerà qualche mese.

L’esperimento nasce dalla collaborazione tra ricercatori, tecnici e dottorandi del dipartimento di Matematica e Fisica “Ennio De Giorgi” dell’Università del Salento e della locale sezione dell’Infn, ovvero l’Istituto nazionale di fisica nucleare.

Il professor Giovanni Mancarella, direttore del dipartimento di Matematica e Fisica ha spiegato che i servizi di supporto alla ricerca dell’Università e dell’Infn hanno svolto un ruolo fondamentale per il conseguimento dei risultati finali.

“Realizzazioni così significative sono possibili solo quando competenze diverse cooperano per la realizzazione di un obiettivo comune – ha commentato il direttore -. Molti dei ricercatori che collaborano sono precari, giovani e meno giovani: è auspicio di tutti che il mondo della ricerca, e la nostra università in particolare, abbia risorse sufficienti per offrire opportunità a questi giovani ricercatori, che oggi contribuiscono a importanti imprese scientifiche internazionali”.

I dettagli tecnici dell’esperimento di Fisica

Padme deve la sua importanza alla capacità di osservare la produzione del fotone oscuro in collisioni di antielettroni con gli elettroni del bersaglio. E proprio nei laboratori leccesi è stato costruito un innovativo rivelatore in diamante sintetico, con lettura a strip, che funge da “bersaglio attivo” dell’esperimento.

Questo dispositivo è nato dalla cooperazione del gruppo di ricerca in Fisica sperimentale delle particelle (in particolare il Laboratorio di Rivelatori a stato solido) con il gruppo di ricerca in Fisica dello stato solido e radiazioni (LaserNanoLab).

Anche gli esperimenti al Cern di Ginevra, che hanno scoperto il bosone di Higgs, non hanno ancora individuato nessun segnale dell’esistenza di particelle di materia oscura nell’intervallo di massa che va delle centinaia di GeV fino al TeV. Ciò rafforza le motivazioni di esperimenti come Padme.

Numerosi i ricercatori che da Lecce hanno contribuito e partecipano tutt’oggi all’esperimento: Roberto Assiro, Gabriele Chiodini (referente del gruppo Padme locale nella collaborazione), Pietro Creti, Giuseppe Fiore, Angelo Innocente, Alessandro Miccoli (Infn), Anna Paola Caricato, Massimo Corrado, Francisco Gontad, Maurizio Martino, Carlo Pinto, Viviana Scherini, Stefania Spagnolo (Infn e dipartimento di Matematica e Fisica UniSalento), Giuseppe Maruccio, Anna Grazia Monteduro (dipartimento di Matematica e Fisica UniSalento e Cnr-Nanotec).

A questo nucleo si aggiunge il fondamentale contributo di energia, lavoro, competenza ed entusiasmo di giovani ricercatori, studenti di Phd e laureandi: Emanuele Alemanno, Emanuela Cianci, Mary De Feudis, Isabella Oceano, Federica Oliva (Infn e dipartimento di Matematica e Fisica). Inoltre, tra gli ispiratori del concetto su cui si basa Padme, il direttore della sezione Infn di Lecce, Fabio Bossi, all’epoca spokesperson dell’esperimento Kloe a Lnf, che ha prodotto una delle prime campagne di ricerca del fotone oscuro.