Nelle migliaia di interazioni registrate dall’esperimento statunitense Lux-Zeplin (LZ), una merita particolare attenzione. Si tratta di un singolo segnale isolato, un’interazione difficilmente spiegabile con i consueti modelli del “rumore di fondo” e che sembra invece strizzare l’occhio ai modelli teorici della materia oscura. Il team di LZ ha pubblicato un preprint del lavoro per aprire il dibattito alla comunità scientifica.
Costruito nelle profondità del Sanford Underground Research Facility nel South Dakota per schermare i raggi cosmici, il rivelatore centrale di LZ consiste in una camera a proiezione temporale riempita con sette tonnellate di xeno liquido. Quando una particella urta un nucleo di xeno, innesca una reazione che produce un primo debole lampo di luce (S1) e un secondo segnale più intenso (S2) generato dagli elettroni strappati all’atomo. Il rapporto S1/S2 tra i due segnali permette di distinguere se l’urto è stato causato dal fondo cosmico o da una particella massiccia.
Il punto di svolta è arrivato quando i ricercatori hanno ampliato la finestra di osservazione fino a 270 keV (kiloelettronvolt), andando a caccia di urti più violenti previsti dai modelli di materia oscura “anelastica”. In questa finestra estesa è stato registrato un urto a un’energia di 248 keV, localizzato in una regione del rivelatore dove il rumore di fondo è stimato estremamente basso. I calcoli statistici attestano che probabilità che si sia trattato di una semplice fluttuazione causale del fondo cosmico è solo dello 0,47%.
Nonostante l’emozione, la parola d’ordine resta la prudenza. Come commentano i ricercatori, prima di dichiarare una scoperta ufficiale occorrono altre conferme, che richiederanno di raccogliere una mole di dati almeno quattro volte superiore a quella attuale.
