Un gigantesco spettrometro issato sul braccio della Stazione Spaziale Internazionale fa sognare i fisici, crogiolando le speranze della scoperta di uno dei misteri più fitti sulla nascita del nostro universo. Non ci sono dubbi: l'antimateria è il rompicapo dei rompicapi per gli scienziati che ci hanno spiegato il Big Bang e la formazione dei mondi. Il Modello Standard, come lo chiamano loro, funziona bene: lo dimostrano le particelle-mattoncini scovate e 'fotografate' in decenni di esperimenti, dai quark al Bosone di Higgs, e la composizione dei raggi cosmici.

Ma qualcosa non torna. O almeno, non torna ancora. Il fatto è che durante il Big Bang, nel momento del Grande Scoppio, deve per forza essersi prodotta tanta quantità di materia quanta di antimateria. Ce lo ha detto la fisica quantistica dimostrando che esiste una simmetria tra le varie particelle per la quale a ogni protone, tanto per fare un esempio, corrisponde un antiprotone, così come per ogni elettrone ci sarà un antielettrone. E così via. Per qualche motivo a noi oscuro l'antimateria è però scomparsa dal nostro universo. Cosa è successo? Perché si sono rotte le simmetrie? Dovremo pur trovare dove e come è finita l'antimateria, a meno che non pensiamo di aver sbagliato tutto, a partire dal Big Bang. Ecco perché proprio l'antimateria è diventata una spina nel fianco di centinaia di fisici sperimentali e teorici, e qualsiasi segno della sua presenza li fa sussultare.

La speranza oggi si chiama Ams-02, cioè Antimatter Magnetic Spectrometer, uno strumento di 8 tonnellate e mezzo che nel suo pancione rotondo contiene un sofisticato sensore di particelle in grado di passare al setaccio i raggi cosmici per misurare l'antimateria e nello stesso tempo cercare le prove della materia oscura, altro 'pallino' dei fisici. Perché la materia oscura per i ricercatori è come l'araba fenice': che ci sia ciascun lo dice, dove sia nessun lo sa. Vale a dire che tutti ne conoscono l'esistenza a causa dei suoi effetti gravitazionali, ma nessuno è mai riuscito a vederla.

Ams-02 è nato al Cern di Ginevra ed è figlio di un team internazionale di 600 ricercatori tra i quali un ruolo fondamentale è costantemente svolto dagli italiani delle Università e delle Unità Infn di Perugia, Pisa, Bologna, Milano, Roma-La Sapienza e Trento. Il gruppo è guidato dal professor Samuel Chao Chung Ting, fisico statunitense di origine cinese e premio Nobel nel 1976. Ams venne lanciato da Cape Canaveral e poi installato sulla Stazione Spaziale Internazionale nel maggio del 2011 e da allora ha 'sezionato' bilioni di raggi cosmici, registrando infinità di eventi e osservando segnali e particelle. "Quando si porta un nuovo strumento di precisione dentro un nuovo schema, si possono osservare risultati nuovi e noi speriamo di averne molti", ha sottolineato il professor Ting. "Ams è il primo esperimento a misurare le proprietà delle particelle con l'1 per cento di precisione, un risultato molto difficile da ottenere nello spazio che ci permette di investigare a fondo nei misteri della fisica di oggi".

E i risultati sono puntualmente arrivati. O almeno alcuni segnali stanno tenendo i fisici sul filo del rasoio. Nello strano mondo di particelle che popolano il nostro universo l' Antimatter Magnetic Spectrometer ha infatti individuato un inspiegabile eccesso di positroni di alta energia all 'interno dei raggi cosmici, prima che questi interagiscano con l'atmosfera della Terra. Tale eccesso potrebbe essere giustificato se questi positroni fossero prodotti da due particelle della ignota e ricercata materia oscura che si scontrano e si annullano a vicenda. Ma altri dati sono necessari per affermare la scoperta della materia oscura. Però c'è dell'altro. Appena prima della fine del 2016 gli scienziati del team si sono riuniti al Cern per valutare anche alcune tracce che parlano di antimateria, quella scomparsa al momento del Big Bang. Il fatto è che per tre volte in 5 anni Ams ha rilevato segnali che sembrano testimoniare la presenza di antielio, vale a dire del nucleo più piccolo dell'antimateria, il più semplice.

Anche in questo caso è ancora troppo presto per gridare alla scoperta. Ci vogliono altre osservazioni per capire se quei segnali sono veri, se si è davvero trovato un altro componente della grande famiglia del cielo oppure se sono solo rumori di fondo dovuti a qualche 'vento' inopportuno. Ma se ciò che si sospetta diventerà reale, allora sarà non solo una nuova riprova del Big Bang, ma anche il primo pezzetto di antimateria che ci arriva da molto lontano nel tempo e nello spazio, frutto di eventi cosmici fino ad oggi sconosciuti. Solo un'impronta della presenza dell'antimateria al momento del Grande Scoppio, ma un'impronta fondamentale per raccogliere nuove informazioni, capire perché è scomparsa e individuare le possibilità di osservarla. La scienza procede a piccoli passi e oggi il gruppo guidato dal premio Nobel, con gli occhi incollati al computer che riceve ogni secondo le reazioni di Ams dalla Stazione Spaziale, sta raccogliendo sempre più dati per carpire i segreti della nostra storia. "Scientificamente parlando una teoria non sussiste senza il fondamento dell'esperienza. La fisica, in particolare, ha bisogno di prove sperimentali", afferma da sempre il professor Ting.

Altro tempo è necessario prima della stagione del raccolto. D'altronde il tempo per gli scienziati non è solo la quarta dimensione, ma anche l' inquietudine dell'attesa che non esclude l'amarezza della sconfitta. Ma che prefigura una grande gioia: quella della vittoria.