Come la materia oscura interagisce con il corpo umano

Una delle grandi sfide della cosmologia è comprendere la natura della cosiddetta massa mancante dell'universo.

Gli astronomi sanno da tempo che le galassie sono tenute insieme dalla gravità, una forza che dipende dalla quantità di massa contenuta in una galassia. Anche le galassie ruotano, generando una forza che tende a far separare questa massa.

Le galassie che gli astronomi possono vedere non vengono distrutte mentre ruotano, presumibilmente perché stanno generando abbastanza gravità per impedirlo.

Ma ciò solleva un enigma. Gli astronomi possono vedere quanta massa visibile c'è in una galassia e quando la sommano, non c'è abbastanza da nessuna parte per la quantità richiesta di gravità. Quindi qualcos'altro deve generare questa forza.

Un'idea è che la gravità è più forte su scala galattica e quindi fornisce naturalmente la forza extra per incollare insieme le galassie.

Un altro è che le galassie devono essere piene di materia che gli astronomi non possono vedere, la cosiddetta materia oscura. Per far funzionare i numeri, questa roba deve rappresentare circa l'80% della massa delle galassie, quindi dovrebbe essercene molta in giro. Allora dov'è?

I fisici hanno corso per scoprirlo con rivelatori di vario tipo e più di un gruppo afferma di aver trovato prove che la materia oscura riempie il nostro sistema solare in quantità ancora più vaste di quanto molti teorici si aspettano. Se hanno ragione, la Terra e tutto ciò che è su di essa si sta facendo strada attraverso un denso mare di materia oscura proprio in questo istante.

Oggi, Katherine Freese dell'Università del Michigan ad Ann Arbor e Christopher Savage dell'Università di Stoccolma in Svezia delineano cosa questo significhi per noi umani, dal momento che dobbiamo anche farci strada attraverso questa densa nebbia di cose oscure.

Sappiamo che qualunque cosa sia la materia oscura, non interagisce molto fortemente con la materia ordinaria, perché altrimenti ne avremmo già individuati gli effetti.

Quindi, sebbene miliardi di particelle di materia oscura debbano attraversarci ogni secondo, la maggior parte passa senza ostacoli. Ogni tanto, però, ci si scontra con un nucleo del nostro corpo. Ma quante volte?

Freese e Savage calcolano quante volte i nuclei di un pezzo di carne di media grandezza dovrebbero scontrarsi con particelle di materia oscura. Per taglia media si intende un pezzo di carne di 70 kg composto in gran parte da ossigeno, idrogeno carbonio e azoto.

Dicono che è più probabile che la materia oscura entri in collisione con i nuclei di ossigeno e idrogeno nel corpo. E date le ipotesi più comuni sulla materia oscura, è probabile che ciò accada circa 30 volte l'anno.

Ma se gli ultimi risultati sperimentali sono corretti e le interazioni con la materia oscura sono più comuni del previsto, il numero di collisioni uomo-materia oscura sarà molto più alto. Freese e Savage calcolano che ci devono essere circa 100.000 collisioni all'anno per ogni essere umano sul pianeta.

Ciò significa che probabilmente sei stato colpito una manciata di volte durante la lettura di questo post.

Freese e Savage non fanno alcuna stima del potenziale impatto sulla salute che questo tasso di collisioni di fondo potrebbe avere. Ciò dipenderebbe dall'energia e dal movimento di un nucleo dopo che è stato colpito e dal tipo di danno che potrebbe causare ai tessuti vicini.

Deve sicuramente rappresentare un rischio minimo per l'uomo, ma quali sono le implicazioni per la popolazione nel suo insieme? Sarebbe un passo successivo interessante per un fisico biologico con un po' di tempo libero per i calcoli.

Rif: arxiv.org/abs/1204.1339 : Collisioni di materia oscura con il corpo umano

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