INFLAZIONE COSMICA


Un team di studiosi ha cercato nei dati dell’esperimento LHCb del CERN le tracce dell’espansione dell’Universo, avvenuta, secondo i principali modelli cosmologici, subito dopo il Big Bang. Ma, al momento, non c’è traccia della particella considerata responsabile del fenomeno: l’inflatone.


Risale agli albori del Big Bang. Secondo le teorie cosmologiche più accreditate, è responsabile di quel periodo di espansione repentina, l’inflazione cosmica, avvenuta 10-35 secondi dopo l’esplosione iniziale dell’Universo, del quale ha aumentato il raggio di un miliardo di miliardi di miliardi di volte. È un campo di energia, associato a una particella: l’inflatone.

I fisici al CERN di Ginevra ne hanno cercato le tracce nelle collisioni di particelle all’interno di LHCb, uno dei quattro esperimenti, grandi come cattedrali gotiche, che come mastodontiche macchine fotografiche cercano d’immortalare la natura più intima della materia, per carpirne i segreti.

Gli studiosi hanno ipotizzato che potesse essere un parente stretto dell’ormai famoso bosone di Higgs, la cui cattura dopo decenni di caccia è stata annunciata al mondo dal CERN il 4 luglio del 2012. Ma questa possibilità è al momento esclusa dall’analisi degli ultimi dati di LHCb. Come riportato in uno studio pubblicato su Physical Review D, e condotto da un team di ricercatori dell’Institute of Nuclear Physics della Polish Academy of Sciences di Cracovia e dell’University of Zurich.

“Quando noi guardiamo al cielo, ovunque noi rivolgiamo lo sguardo, la temperatura delle regioni distanti del Cosmo è quasi identica. Com’è potuta diventare così uniforme?”, si è domandato Marcin Chrzaszcz, uno degli autori dello studio.

Una possibile risposta è rappresentata proprio dall’inflazione cosmica, che in un frazione di miliardesimo di secondo ha gonfiato l’Universo come un pallone. “Per lungo tempo, un buon candidato per spiegare il processo d’inflazione è stato proprio il famoso bosone di Higgs – spiega Chrzaszcz -. Ma, quando nel 2012 ne è stata annunciata la scoperta, si è visto che era troppo pesante. Se fosse stato l’Higgs il responsabile dell’inflazione, infatti, oggi la radiazione cosmica di fondo avrebbe dovuto avere caratteristiche diverse da quelle osservate dai satelliti COBE (Cosmic Background Explorer), WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) e Planck”.

È nata così l’ipotesi di una particella nuova, con le proprietà dell’Higgs ma una massa ridotta, l’inflatone. “La sua massa avrebbe dovuto essere sufficientemente piccola da poter essere osservata nell’acceleratore LHC di Ginevra – afferma Andrea Mauri, coautore dello studio -. Per questo, abbiamo deciso di cercarla tra i dati di LHCb del 2011 e 2012. Ma finora – conclude lo studioso -, non ne abbiamo trovato alcuna traccia”.

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