Ogni minuto, una miliardesima parte di grammo di materia oscura attraversa il corpo umano. Tuttavia, questa materia oscura non è avvertita dai nostri sensi. Queste particelle esotiche interagiscono appena con la materia di cui siamo fatti (elettroni, protoni, neutroni), perciò attraversano il corpo umano senza essere percepite e risultano difficili da osservare.
La natura della materia oscura (che non emette né assorbe luce) costituisce uno dei più grandi misteri dell’universo. L’unico aspetto noto con certezza è che essa esiste in quantità enormi nell’universo e non si adatta al Modello Standard della fisica delle particelle, la teoria che descrive il mondo nelle sue scale più piccole.
In collaborazione con l’artista ricercatrice Rebecca Collins, è stato proposto il progetto “Parametri per comprendere l’incertezza“, finanziato dalla Royal Society of Edinburgo nel 2022. Come punto di partenza, è stata formulata la domanda apparentemente impossibile: “È possibile percepire la materia oscura?“. Ciò ha aperto un processo di ricerca nelle pratiche creative e nella fisica delle particelle, culminando nella mostra ‘Ascoltando la materia oscura‘, selezionata dal programma ‘Artisti in Campus’ dell’Università Autonoma di Madrid.
Una mostra sulla materia oscura
L’esistenza di grandi quantità di materia oscura è ben nota grazie ai suoi effetti gravitazionali, verificati mediante osservazioni astrofisiche e cosmologiche a diverse scale nell’universo. Nonostante la sua esistenza sia confermata, la sua natura rimane un enigma irrisolto.
La determinazione di cosa componga la materia oscura rappresenta l’obiettivo di diverse collaborazioni internazionali, impegnate nella sua ricerca attraverso sofisticati esperimenti condotti in siti sotterranei. Molti di questi sforzi si concentrano in Spagna, come ad esempio presso il Laboratorio Sotterraneo di Canfranc, dove la densa roccia del Monte Tobazo protegge gli esperimenti dai disturbi causati dai raggi cosmici.
Per la mostra ‘Ascoltando la materia oscura’, lo spazio della galleria è stato concepito come un rivelatore. L’arte sonora è stata utilizzata come mezzo per incoraggiare il pubblico a percepire l’ignoto, invitandolo a sperimentare questa componente esotica del cosmo.
Il suono, come mezzo invisibile, è stato il protagonista principale, insieme a un’installazione chiamata “Dark Matter Crossing“, basata su una scheda Arduino. Questa installazione ha registrato con precisione la quantità di materia oscura che ha attraversato lo spazio della galleria dall’apertura della mostra. I visitatori hanno avuto l’opportunità di attribuire un valore alla massa delle particelle di materia oscura che stavano attraversando la sala e i loro corpi, rendendo così tangibile ciò che normalmente è impercettibile.
L’opera d’arte sonora “Energies not Forms not Figures” è stata creata utilizzando registrazioni raccolte durante visite al Laboratorio Sotterraneo di Canfranc e al Gruppo di Fisica Applicata alla Rilevazione di Astroparticelle e Sistemi Intelligenti presso l’Università Politecnica di Valencia (nel campus di Gandia).
Una partitura di testo è stata generata a partire dalla composizione sonora “The Arrival of the Elusive Will not be Announced”, basata su disegni prodotti dal gruppo di ricerca sulla Rilevazione Diretta di Materia Oscura dell’Istituto di Fisica Teorica (IFT UAM-CSIC). Il testo è stato visualizzato gradualmente sulla finestra dello spazio della galleria, emulando il concetto di modulazione annuale.
Attraversando l’alone di materia oscura che circonda la Via Lattea
Nella ricerca sulla materia oscura, il ruolo dell’osservatore assume un’importanza fondamentale. Posizionati sulla Terra, gli osservatori attraversano l’alone di materia oscura che circonda la Via Lattea, il quale contiene oltre l’80% della sua massa.
La struttura di questo alone è determinata mediante simulazioni numeriche di molti corpi, eseguite su potenti supercomputer in tutto il mondo. Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, l’alone di materia oscura non è una semplice componente omogenea, ma presenta proprietà affascinanti, tra cui zone di diversa densità, filamenti e persino flussi, che sono il risultato della sua storia di formazione.
Il movimento della Terra all’interno di questo alone è estremamente peculiare: poiché orbita attorno al Sole, la sua velocità rispetto al centro galattico non è costante. Questa variabilità comporta due effetti nella segnatura attesa della materia oscura. In primo luogo, ci si aspetta che il numero di particelle osservate fluttui durante l’anno (modulazione annuale). Inoltre, si genera un vento di materia oscura nella direzione del movimento della Terra.
L’installazione “Composing with Dark Matter” ha tratto ispirazione dalle simulazioni numeriche dell’alone galattico realizzate dai ricercatori dell’Università Autonoma di Madrid. Quest’opera, che comprendeva sia elementi video che audio con cancellazione del rumore, offriva agli spettatori un incontro intimo con la struttura dei filamenti dell’alone.
Estendendo i sensi
Una visita a una galleria d’arte contemporanea può ampliare e orientare diversamente la sensibilità delle persone verso l’ignoto.
Così, durante il breve periodo trascorso in una sala espositiva, l’espressione artistica, agendo in parallelo con la ricerca scientifica, ha permesso di percepire la materia oscura, forse il mistero più evocativo dell’universo che l’umanità abita.
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Precedentemente pubblicato su theconversation.com
