Alla ricerca di una quinta forza nell'Universo: le stelle di neutroni indicano la via
20.11.2025
Un recente studio pubblicato su «Physical Review Letters» suggerisce di osservare i resti di stelle esplose per cercare indizi su una possibile "quinta forza" nell'Universo. Attualmente, le quattro forze fondamentali conosciute - gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e nucleare debole - spiegano le interazioni nell'universo. Tuttavia, alcuni scienziati e scienziate ipotizzano l'esistenza di una quinta forza che potrebbe rivoluzionare le leggi della fisica come le conosciamo.
La ricerca, intitolata "Leading bounds on micro- to picometer fifth forces from neutron star cooling", è stata condotta da ricercatrici e ricercatori delle Università di Padova, Bari, Sydney e DESY Zeuthen, i quali propongono l'uso delle stelle di neutroni, resti densissimi di stelle esplose, come laboratorio naturale per cercare tracce di questa quinta forza. A causa della loro densità e delle condizioni fisiche estreme, le stelle di neutroni sono ideali per studiare fenomeni non replicabili in laboratorio.
Le studiose e studiosi hanno osservato un gruppo di stelle di neutroni isolate, tra cui alcune delle "Magnifiche Sette" e la pulsar PSR J0659, simulando come ipotetiche nuove particelle, mediatrici di una quinta forza, potrebbero influenzare il loro raffreddamento. I risultati indicano che l'esistenza di una quinta forza altererebbe significativamente la velocità di raffreddamento di queste stelle, imponendo nuovi limiti sulle proprietà di tale forza, fino a un milione di volte più stringenti rispetto a precedenti esperimenti.
«Siamo giunti alla sorprendente conclusione che, se una nuova forza agisse tra particelle a una distanza inferiore allo spessore di un capello, le osservazioni astronomiche sarebbero il miglior strumento per scoprirla» spiega Edoardo Vitagliano, docente al Dipartimento di Fisica e astronomia dell'Università di Padova e autore principale dello studio.
Se confermata, questa scoperta aprirebbe nuove prospettive non solo per la fisica fondamentale e per la possibile esistenza di nuove dimensioni, ma anche per la comprensione della materia oscura, uno dei più grandi misteri dell'universo.
