Lancio in Antartide dello Spettrometro GAPS: Caccia all'Antimateria e Indizi sulla Materia Oscura

Il 16 dicembre 2025 è stata inaugurata una missione scientifica di grande rilevanza, lanciata dalle vaste distese ghiacciate dell'Antartide. L'obiettivo principale è la ricerca di nuclei rari di antimateria cosmica. L'apparato in questione, noto come Spettrometro per Particelle Anticomuni (GAPS), è stato dispiegato nell'ambito della consueta campagna annuale della NASA per il lancio di palloni sonda a lunga durata. Le operazioni sono partite dalla base situata vicino alla stazione McMurdo, gestita dalla National Science Foundation degli Stati Uniti, e posizionata sulla piattaforma di ghiaccio di Ross.

Questa impresa scientifica mira a raggiungere un'altitudine operativa di 120.000 piedi, che si traduce in circa 36 chilometri sopra la superficie terrestre. A questa quota, l'atmosfera estremamente rarefatta garantisce condizioni ottimali per la rilevazione delle particelle. Lo strumento GAPS è meticolosamente calibrato per identificare gli antideuteroni, particelle che potrebbero fornire la prima prova tangibile della natura corpuscolare della materia oscura, la quale, secondo le stime attuali, costituisce oltre l'80% della massa totale dell'Universo. Il decollo, avvenuto con successo alle 5:30 del mattino, ora standard della Nuova Zelanda, il 16 dicembre, ha dato il via a settimane di osservazioni previste durante un volo orbitale attorno al continente australe.

GAPS impiega una metodologia di identificazione delle antiparticelle estremamente innovativa. Questa tecnica si basa sulla creazione di un atomo esotico, il suo successivo decadimento con l'emissione di raggi X e, infine, la registrazione della traccia pionico-protonica generata dall'annichilazione. Questo approccio, nettamente distinto da quello degli spettrometri magnetici tradizionali, conferisce allo strumento una sensibilità eccezionale verso le antiparticelle a bassa energia, come gli antiprotoni e, appunto, gli antideuteroni. Inoltre, la bassa soglia di rigidità geomagnetica presente in prossimità del Polo Sud amplifica ulteriormente la capacità di rilevamento degli antideuteroni a bassa energia, proprio nel range energetico previsto da molte teorie sulla materia oscura.

Il progetto GAPS è il frutto di una collaborazione internazionale di notevole portata. Lo sviluppo è stato guidato in modo preponderante dall'Università delle Hawaii a Manoa, con la partecipazione attiva di istituzioni prestigiose quali la Columbia University, l'Università della California a Los Angeles (UCLA) e la Northeastern University, oltre a partner provenienti da Giappone, Italia e Cina. Il Professor Philip von Doetinchem, responsabile del progetto, ha sottolineato come questo esperimento ponga le Hawaii in prima linea nella risoluzione di uno dei più grandi enigmi della fisica contemporanea. Le fasi preliminari di verifica della tecnologia includono test eseguiti presso l'acceleratore KEK in Giappone nel 2005 e un volo di prova del prototipo (pGAPS) avvenuto nel giugno 2012.

Questa missione si inserisce in un quadro più ampio delle attività della NASA, che comprende anche il lancio dell'apparato PUEO (Payload for Ultrahigh Energy Observations). PUEO è il primo progetto selezionato attraverso il programma NASA 'Astrophysics Pioneers', ideato per sostenere ricerche promettenti con costi contenuti. Mentre PUEO è focalizzato sulla rilevazione dei neutrini, GAPS concentra i suoi sforzi sull'antimateria, evidenziando un approccio multidimensionale allo studio dell'Universo. La raccolta dati, stimata per diverse settimane, fornirà limiti senza precedenti per i modelli di materia oscura. I risultati di GAPS potrebbero portare alla prima identificazione inequivocabile dell'antideuterone cosmico o, in alternativa, escludere un vasto spettro di modelli teorici che ne prevedono la generazione.