C'è una firma bresciana dietro a uno dei più importanti traguardi della fisica contemporanea, capace di guadagnarsi le pagine di Nature, la rivista scientifica più prestigiosa al mondo. La collaborazione internazionale ALPHA del Cern di Ginevra ha infatti pubblicato lo studio «Four ppm measurement of the antihydrogen ground-state hyperfine splitting», che riporta una misura di precisione senza precedenti di una proprietà fondamentale dell’antidrogeno.
A guidare questa storica impresa internazionale è il professor Jeffrey Hangst – scienziato già legato a doppio filo alla nostra città, avendo ricevuto dall'Università di Brescia la Laurea Honoris Causa in Ingegneria Meccanica nel 2025. Nel cuore del team di ricerca si sono distinti il professor Germano Bonomi, ordinario di Fisica del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale dell’Ateneo bresciano, e il dottor Adriano Del Vincio, dottorando in Space Science and Technology presso lo stesso Ateneo (entrambi associati all’Infn di Pavia), affiancati dal contributo del dottor Simone Stracka (Infn di Pisa).
Caccia al mistero del Big Bang
La portata della ricerca è rivoluzionaria: il team è riuscito a misurare l’intervallo iperfine dell’antidrogeno con una precisione millimetrica di 4 parti per milione (ppm). Si tratta di un balzo in avanti straordinario, che migliora di circa due ordini di grandezza tutte le determinazioni precedenti.
Ma perché questa misura è così cruciale? Lo studio tocca uno dei più grandi misteri della cosmologia: lo squilibrio tra materia e antimateria dopo il Big Bang. Sebbene le teorie fisiche suggeriscano che all'origine dell'Universo entrambe siano state prodotte in quantità identiche, il cosmo attuale è composto quasi esclusivamente da materia. Trovare anche una minima, infinitesimale differenza sperimentale tra le due potrebbe rivelare il meccanismo alla base di questa asimmetria e spiegare la sopravvivenza del nostro Universo.
Allo stato attuale, le misure cristallizzate su Nature mostrano una perfetta compatibilità tra le proprietà dell'idrogeno (materia) e quelle dell'antidrogeno (antimateria). Un risultato che mette alla prova i principi più profondi della fisica, confermando la validità delle simmetrie fondamentali ma aprendo contemporaneamente la strada a nuovi studi di sensibilità estrema.
Il ruolo chiave del team bresciano a Ginevra
I dati sono stati estratti nei laboratori del Cern analizzando circa 24.000 antiatomi, prodotti combinando antiprotoni e positroni isolati all'interno di una trappola magnetica a temperature vicine allo zero assoluto. Attraverso una complessa tecnica di spettroscopia a microonde, gli scienziati hanno determinato le transizioni tra i livelli energetici dell’antidrogeno.
In questo sofisticato processo, l'apporto dell’Università di Brescia è stato determinante: il gruppo guidato da Bonomi ha infatti sviluppato la modellizzazione del segnale e gestito le delicate procedure di analisi dei dati che hanno permesso di estrarre il risultato finale con una precisione così elevata.
«Questo risultato rappresenta un passo fondamentale nello studio dell’antimateria – commenta entusiasta il professor Germano Bonomi –. Grazie al significativo miglioramento nella precisione della misura, possiamo confrontare con sempre maggiore sensibilità le proprietà di materia e antimateria, mettendo alla prova la simmetria profonda della natura. Un traguardo importante, reso possibile dal lavoro collettivo e da tecniche sperimentali sempre più avanzate».
La presenza bresciana nella fisica di frontiera al Cern non si ferma però qui: all’interno dell'Ateneo di via Branze partecipano attivamente alle ricerche sull’antimateria anche le squadre coordinate dai professori Luca Venturelli e Nicola Zurlo, a testimonianza di un polo universitario locale sempre più punto di riferimento della scienza globale.
