Sfida ai confini dell'universo il cacciatore di antimateria

L'Ams mentre viene caricato a Ginevra sul C-5

ELENA DUSI

Il "cacciatore di antimateria" per ora è un gigantesco scatolone imballato, che solo per un pelo riesce a entrare nella pancia di un C-5 Super Galaxy, uno degli aerei da trasporto più grandi al mondo. Presto però questo strumento scientifico da 7,5 tonnellate di peso e oltre 1,5 miliardi di dollari di costo, costruito in 16 anni superando ogni difficoltà, non avrà più bisogno di gru per essere sollevato. Ams, l'Alpha Magnetic Spectrometer, concepito da 600 scienziati di 16 paesi, si librerà nello spazio in assenza di gravità, ancorato alla Stazione Spaziale Internazionale (Ssi).

Oggi all'alba il C-5 dell'aeronautica militare Usa decolla dal Cern di Ginevra verso la base Nasa di Cape Canaveral per il suo ultimo viaggio su questo pianeta. A febbraio dell'anno prossimo il volo conclusivo della flotta Shuttle, prima del pensionamento, porterà lo strumento in cielo. Gli astronauti, fra cui l'italiano Roberto Vittori, fisseranno Ams alla Stazione Spaziale Internazionale e da lì, a 350 km di altezza, il suo occhio magnetico scruterà le galassie fino al 2028. Tra le radiazioni che viaggiano nel cosmo, lo spettrometro cercherà frammenti di materia "strana": tasselli dell'universo che sfuggono alla nostra comprensione e sulla cui natura nemmeno gli scienziati si sbilanciano troppo. "Ams - spiega Roberto Battiston dell'Istituto nazionale di fisica nucleare e dell'università di Perugia, vice-responsabile dell'esperimento - è nato per cercare l'antimateria. In realtà il suo compito è cercare "altra materia". Particelle di cui a fatica sappiamo prevedere le caratteristiche".

I calcoli sulla dinamica dell'universo sono chiari: nello spazio esiste molta più materia di quella che vediamo. La parte nota (fatta degli atomi che studiamo sui libri) non supererebbe il 5% di tutto il cosmo. Il resto sarebbe composto da materia oscura (25%) ed energia oscura (70%). I magneti di Ams, che costituiscono il cuore dello strumento, sono pronti a catturare nuove particelle gettando luce su quel 95% che costituisce il lato buio dell'universo. Al progetto di ricerca l'Italia partecipa con l'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), l'Asi e una fetta di 35 milioni di finanziamento.

Scoprire galassie lontane fatte di antimateria (una sorta di mondo capovolto in cui gli elettroni hanno carica positiva e i protoni negativa) potrebbe essere la scoperta più affascinante di Ams. "Ci basterebbe trovare solo uno o due nuclei di anti-elio - spiega Battiston - per arrivare direttamente al momento del Big Bang. Questi nuclei infatti possono essersi formati solo nell'esplosione primordiale". Già nel 2009 uno strumento dell'Infn chiamato Pamela aveva identificato le prime tracce di antimateria nello spazio.

Ma trovare antimateria o materia oscura non è uno scherzo. Dal momento in cui il progetto di Ams è partito, nel 1994, ha dovuto superare mille difficoltà. L'ultima ieri, all'aeroporto di Ginevra. Lo strumento era troppo alto per entrare nella pancia del C-5. Per tutta la mattinata gli uomini di Nasa e Us Air Force hanno combattuto con il loro carico, eliminando vari strati di imballaggi. Nel 2003 il progetto era stato praticamente dato per morto: lo spettrometro era pronto, ma l'esplosione dello Shuttle Columbia spinse la Nasa a cancellare il volo per portarlo in orbita.

Il responsabile di Ams, l'ostinatissimo Nobel Samuel Ting, è riuscito in extremis a trovare l'ultimo passaggio per il cielo sul volo di pensionamento dello Shuttle. La Nasa ha addirittura cambiato programma, rimandando il decollo, per consentire a Ting di sostituire all'ultimo momento il cuore scientifico di Ams: al posto di un potentissimo magnete superconduttore raffreddato quasi alla zero assoluto con elio liquido (destinato a consumarsi in pochi anni, e un po' troppo propenso a esplodere per essere tenuto vicino alla Stazione e al suo equipaggio) è stato montato un magnete normale, meno potente ma capace di durare quanto la Ssi. "La Nasa - ha spiegato Ting - aveva interesse ad aspettarci. Ams sarà il cuore del programma scientifico della Stazione, che è costata 100 miliardi di dollari ma è stata criticata per non aver dato risultati di astrofisica".

(26 agosto 2010)