Oltre alle quattro forze fondamentali della fisica che conosciamo – gravità, elettromagnetismo e forze nucleari forte e debole – esistono molte possibilità ancora da dimostrare, tra cui l’ipotesi di una quinta forza. Il nostro fallimento nel confermarne l’esistenza suggerisce che questa forza aggiuntiva potrebbe essere piuttosto debole, ma potrebbe comunque spiegare alcuni aspetti enigmatici dell’universo. Per individuarla, potremmo aver bisogno di misurazioni estremamente precise, e missioni verso asteroidi vicini potrebbero fornire importanti indizi.
Le suggestioni di una quinta forza continuano ad emergere nei dati, sebbene alcuni studi abbiano concluso che non vi sia alcuna prova tangibile a riguardo. La mancanza di consenso tra i teorici sulla natura di questa forza aggiuntiva la rende particolarmente difficile da individuare. Tuttavia, la scoperta di un oggetto che si comporta in modo non spiegabile dalle quattro forze conosciute potrebbe rappresentare una svolta significativa.
Le anomalie nelle traiettorie degli oggetti nel cielo hanno spesso portato alla scoperta di nuove leggi fisiche o corpi celesti, come nel caso della scoperta del pianeta Nettuno basata sulle irregolarità dell’orbita di Urano secondo la teoria di Newton. Allo stesso modo, la Relatività Generale è stata confermata per la prima volta grazie alla sua previsione della precessione anomala di Mercurio.
Le traiettorie degli asteroidi possono essere influenzate da vari fattori complicanti, come le interruzioni da impatti e la pressione esercitata dalla luce solare sulla loro superficie. Pertanto, se l’orbita di un asteroide non corrisponde esattamente alle aspettative, potrebbero esserci spiegazioni alternative oltre a una forza sconosciuta.
Gli asteroidi che attraversano l’orbita terrestre vengono ora monitorati più da vicino, in particolare quelli verso i quali sono state inviate missioni, come Bennu e il sistema Didymos/Dimorphos. L’interpretazione dei dati provenienti dal tracciamento di Bennu potrebbe portare a una rivoluzione nella nostra comprensione del Modello Standard di fisica, gravità e materia oscura.
Utilizzando i dati della missione OSIRIS-REx e le misurazioni basate a terra, i ricercatori hanno cercato anomalie nell’orbita di Bennu. Nonostante non siano emerse prove di una quinta forza che influenzi il moto di Bennu, il team non considera il progetto concluso, poiché le incertezze nei dati limitano la possibilità di rilevare una forza così sottile a questa scala.
Il team prevede di utilizzare le misurazioni eccezionalmente precise che verranno effettuate durante il passaggio di Apophis vicino alla Terra nel 2029 per cercare eventuali deviazioni dalle aspettative, al fine di restringere ulteriormente il campo delle possibilità per una quinta forza.
Le forze conosciute sono trasportate da particelle subatomiche, come i gluoni per la forza forte. Estensioni al Modello Standard della Fisica delle Particelle propongono l’esistenza di un bosone ultraleggero che potrebbe trasportare la quinta forza. Questa forza dovrebbe essere a lungo raggio per essere rilevabile nelle orbite degli asteroidi, e potrebbe essere legata alla materia oscura.
Il bosone ultraleggero che trasporta la quinta forza è un candidato alla materia oscura, ma esistono molte altre ipotesi sulla natura della materia oscura che potrebbero influenzare le orbite degli asteroidi. Fotoni oscuri e altre particelle esotiche sono considerate come possibili agenti che potrebbero avere un effetto sulle traiettorie degli asteroidi.
Lo studio condotto dai ricercatori è stato pubblicato in open access su Communications Physics, e rappresenta un importante contributo alla ricerca sulla possibile esistenza di una quinta forza nella natura.
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