Analisi dei dati di Fermi: Rilevato un potenziale segnale di annichilazione della materia oscura

L'esistenza della materia oscura, quella sostanza invisibile che si manifesta solo attraverso i suoi effetti gravitazionali, rimane uno dei pilastri fondamentali della cosmologia moderna. Una recente analisi condotta dal Professor Tomonori Totani dell'Università di Tokyo potrebbe rappresentare la prima prova osservativa diretta di questa enigmatica componente dell'Universo, che si stima costituisca circa il 27% della massa-energia totale del cosmo.

Il Professor Totani ha reso pubblici i risultati della sua elaborazione di una quindicina di anni di dati raccolti dal telescopio spaziale Fermi della NASA. La pubblicazione, apparsa il 26 novembre 2025 sul 'Journal of Cosmology and Astroparticle Physics', descrive la scoperta di un bagliore residuo di raggi gamma, a forma di alone, proveniente dalla regione centrale della Via Lattea, dopo aver meticolosamente sottratto tutte le sorgenti di emissione già note. Questo picco di energia fotonica, rilevato precisamente a 20 giga-elettronvolt (GeV), coincide in modo sorprendente con lo spettro teorico previsto per il processo di annichilazione delle ipotetiche particelle massive a interazione debole, note come WIMP. Queste osservazioni suggeriscono che la massa di tali particelle WIMP potrebbe aggirarsi intorno alle 500 masse protoniche.

Qualora questi dati venissero confermati, si tratterebbe di un momento epocale: l'umanità avrebbe 'visto' per la prima volta la materia oscura, implicando la scoperta di una nuova particella elementare che va oltre i confini del Modello Standard della fisica. È interessante ricordare che il concetto di materia oscura fu introdotto per la prima volta negli ambienti scientifici negli anni Trenta dall'astronomo Fritz Zwicky, il quale notò anomalie nella rotazione delle galassie nell'ammasso della Chioma, dove la massa visibile non era sufficiente a spiegare la coesione gravitazionale del sistema. Successivamente, nel 1932, l'astronomo olandese Jan Oort affinò la stima della densità di materia oscura, ipotizzando che potesse essere composta da stelle deboli o persino da materia meteoritica.

Nonostante la potenziale portata della scoperta, la comunità scientifica mantiene un atteggiamento cauto, sottolineando la difficoltà intrinseca nell'escludere completamente ogni altra possibile sorgente astrofisica in aree così dense come il centro galattico. Il Professor Justin Read dell'Università del Surrey ha espresso riserve, evidenziando la mancanza di segnali analoghi provenienti dalle galassie nane, che sono notoriamente ricche di materia oscura. Allo stesso modo, la Professoressa Kinwah Wu dell'UCL ha insistito sulla necessità di 'prove straordinarie' per sostenere un'affermazione di tale portata. Lo stesso Totani è concorde sul fatto che la convalida definitiva richieda l'individuazione di raggi gamma con una firma spettrale identica in altre regioni ad alta densità di materia oscura, in particolare nelle galassie nane.

Decenni di esperimenti, inclusi i tentativi di rilevare WIMP tramite rivelatori terrestri e acceleratori come il Large Hadron Collider, non hanno ancora fornito risultati definitivi. Nel frattempo, esperimenti basati sullo xeno, come LZ, hanno imposto limiti molto stringenti sulle proprietà delle WIMP. Parallelamente, progetti come la Global Argon Dark Matter Collaboration, istituita nel 2017, stanno sviluppando rivelatori basati su gas nobili per sondare altri intervalli di massa. I risultati attuali rappresentano un potenziale punto di svolta cruciale, sebbene ancora non certificato, in questa ricerca scientifica che dura ormai da quasi un secolo.