Qasar: da anomalia trovata nuova particella elementare?

Una particella elementare mai osservata potrebbe svelare un nuovo mistero. Un quasar, ossia uno degli oggetti più luminosi dell'universo, ha cominciato improvvisamente ad emettere un’enorme quantità di radiazione gamma, registrata dai due telescopi MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov), sull’isola di La Palma nell’arcipelago delle Canarie.




Che i quasar emettono raggi gamma non è una novità, ma ad aver stupito gli esperti è la quantità di radiazione, considerata eccessiva e con valori di energie troppo elevati, se analizzati in base alle attuali teorie. Da dove avrebbero origine? L'ipotesi che potrebbe spiegare questo mistero è stata avanzata da quattro ricercatori italiani: Fabrizio Tavecchio e Giacomo Bonnoli dell'INAF, Osservatorio di Brera, Marco Roncadelli dell'INFN di Pavia e Giorgio Galanti dell'Università dell'Insubria. L’anomalia osservata, infatti, potrebbe essere spiegata con l’esistenza di una nuova particella elementare finora mai osservata, ma teorizzata da diverse estensioni del Modello Standard.

Il loro studio comincia nel giugno del 2010, quando il telescopio Fermi rivela un grosso aumento della luminosità di un quasar fino ad allora piuttosto tranquillo, denominato PKS 1222+216. Gli astrofisici dei telescopi MAGIC puntano allora i loro due strumenti verso quella sorgente. Con grande sorpresa, MAGIC rileva un’intensa emissione variabile nel tempo: in appena dieci minuti, il flusso registrato raddoppia il proprio valore. Spiegano gli esperti con un comunicato che da una parte, la variazione di dieci minuti indicherebbe che la regione che emette i fotoni gamma abbia dimensioni molto ridotte e che quindi fosse presumibilmente molto prossima al “motore” centrale del quasar, dove la materia viene fagocitata da un buco nero supermassiccio. D’altro lato, però, questa regione dovrebbe essere estremamente opaca ai raggi gamma di energia così elevata e dovrebbe rilasciare principalmente raggi ultravioletti e X.




La risposta a questa anomalia potrebbe essere fornita dall'esistenza di particelle elementari ultraleggere, nome come ALP (Axion-Like Particle) che hanno la caratteristica di non interagire con alcuna particella nota tranne che con il fotone. “È importante sottolineare che il nostro è uno scenario possibile e attraente ma non è l'unico”, è stato il commento di Fabrizio Tavecchio. “Sono state avanzate altre proposte: tutte, però, assumono che i raggi gamma siano emessi da regioni molto distanti dal buco nero e questo è molto difficile da riconciliare con il breve tempo di variabilità. L’osservatorio per raggi gamma CTA (Cherenkov Telescope Array), programmato per il prossimo decennio, permetterà di studiare con molta più profondità questo tipo di eventi, e quindi ci potrà aiutare a convalidare o rigettare il modello”.

Lo studio è stato pubblicato su Physical Review D

Scoperta davvero interessante se si rivelasse corretta