Quando osserviamo il cielo di notte, vediamo un vasto cosmo pieno di stelle e galassie e polvere, un cosmo pullulante di fenomeni luminosi. 
Abbiamo tutti sentito varie versioni  della celebre frase di Carl Sagan “Siamo fatti di stelle”. Ed è vero, lo siamo. E questo ci rende più facile pensare  che la materia è ciò che si vede, noi, gli alberi, le stelle, perché ci aiuta a sentirci connessi con tutto ciò che riusciamo a vedere. 
Oggi sappiamo che tutto ciò che è visibile nell’universo è composto da una serie di mattoncini conosciuti come particelle elementari. Noi chiamiamo questa immagine  molto elegante modello standard  della fisica delle particelle, e lo riusciamo a capire con grande dettaglio matematico. 
Comprendere il modello standard  è un enorme traguardo. Ma adesso siamo certi  che esso descrive poco di ciò che esiste. Significa che gran parte di ciò che riempie il nostro universo ci è completamente invisibile. In altre parole, la materia visibile, quella di cui siamo fatti noi e le stelle quella che emana luce, non è la normalità. Noi, la materia luminosa, siamo strambi cosmici. 
Ma come lo sappiamo? Beh, consideriamo  un’invisibile persona non-binaria, che si nasconde in piena vista  dentro un abito. Non riusciamo a vedere la persona, ma sappiamo che è là, perché l’abito è indossato. Così la presenza dell’n-b invisibile determina come l’abito sta nello spazio-tempo. Così noi vediamo un effetto simile  con la materia visibile. Vediamo che le stelle e le galassie sono influenzate dalla presenza di qualcos’altro, qualcosa di totalmente invisibile a noi. 
E sappiamo che l’universo è più bizzarro e fantastico di come appare a occhio nudo. 
(Acclamazioni) 
(Risate) 
È così. 
(Risate e applausi) 
In che modo l’universo è diventato così, e di preciso cosa c’è dentro? 
Io sono un fisico teorico specializzato in cosmologia delle particelle. Il mio lavoro è usare la matematica per studiare l’origine e l’evoluzione dello spazio-tempo e ogni singola cosa che c’è dentro. Connetto le minuscole particelle elementari con le estremamente vaste galassie  e ammassi di galassie, e sono un cantastorie dell’universo. Sviluppo narrazioni matematiche creative che potrebbero essere la storia  delle origini del cosmo. 
Ora, come fisico teorico, amo la matematica e mettere insieme varie idee che possano descrivere il nostro universo più invisibile. Ma è anche importante essere responsabili dei dati, ciò che conta. 
Perciò, dopo la matematica, il secondo elemento che uso  per pormi i grandi quesiti cosmologici è il più grande laboratorio conosciuto, l’universo stesso. Osservatori con capacità che vanno dallo spettro visibile ai raggi X ad alta energia e fotoni raggi gamma sono ancora alcuni dei modi migliori di riuscire a guardare cosa succede nello spazio-tempo, con tutto ciò che è invisibile. 
Quello che vediamo qui è l’Osservatorio Vera C. Rubin, una fantastica nuova struttura che vedrà la luce nei prossimi due anni. È uno dei principali esempi di una nuova generazione di telescopi che cambierà il modo in cui vediamo  questo universo in gran parte invisibile. 
Ora, succede anche  che questi sciami di satelliti minaccino le immagini che  vengono da strutture a terra come questa. Ma l’Osservatorio Vera C. Rubin può aiutarci a comprendere dov’è la materia invisibile e che cosa sta facendo, e questo ci aiuterà a determinare cosa sia esattamente. 
Quindi, riguardo alle spiegazioni cosmiche questo è quello che sappiamo finora. Siamo nel bel mezzo di una grande storia cosmica, dove lo spazio-tempo è curvato e in espansione. E il passato e il futuro della curvatura e dell’espansione sono determinati da cosa c’è dentro, che è per lo più materia non visibile come siamo noi, e questo è solo il 5% circa. 
La gran parte della energia-materia  contenuta nell’universo è qualcosa che chiamiamo energia oscura. E lo spazio sembra avere dell’energia associata ad essa. E influenza sempre più il modo in cui lo spazio-tempo si espande. 
Dopo l’energia oscura, il secondo ingrediente più importante è una cosa che chiamiamo materia oscura. C’è qualcosa di curioso  sulla materia oscura. A differenza dell’energia oscura, essa gravita esattamente come la materia visibile. Ma è totalmente diversa da noi  sotto ogni altro aspetto. Voi potreste pensare, “Ok, la materia oscura. Ha un colore associato a essa.” È scura, come i miei pantaloni. Giusto? Ma la prima cosa che dovete sapere  sulla materia oscura è che non ha un colore, e almeno stando ai primi calcoli la luce sembra passarci attraverso e quindi noi non possiamo vederla. È invisibile, forse trasparente, forse chiara. Ecco, se tendete le vostre mani e pensate al peso che avrebbe un po’ di materia oscura nelle vostre mani la sentireste proprio così, ma le vostre mani sarebbero esattamente uguali. 
Oggi crediamo che l′80% della materia che normalmente gravita nell’universo sia materia oscura. La materia oscura è dominante  nelle periferie delle galassie, e influenza i moti stellari sui bordi. Questo effetto ha permesso  a Vera C. Rubin e Kent Ford di trovare le prime sostanziali evidenze dell’esistenza della materia oscura. 
Quello che vedete qui è la rappresentazione artistica della nostra galassia, la Via Lattea ed è avvolta in un’aureola  di materia oscura, rappresentata qui dal gas blu. Crediamo che ogni singola galassia, o quasi ogni singola galassia, viva dentro un’aureola di materia oscura. E pensiamo che non siano sole. Solo la Via Lattea ha circa 60 galassie satellite gravitazionalmente legate nella sua orbita. Alcune di queste forse le avete viste osservando il cielo stellato, o sentite nominare, come la Grande Nube di Magellano e la Piccola Nube di Magellano. Ciascuno di questi satelliti vive dentro il suo subalone  di materia oscura. Quindi, come l’n-b invisibile  nel suo abito, la presenza della materia oscura influenza come le galassie  sono distribuite nello spazio-tempo. 
Noi possiamo anche decodificare dove si trova la materia oscura, qui è rappresentata dal blu-violetto. Possiamo guardare quanto le immagini dei cluster di galassie sono distorte, il che ci dice qualcosa su come la materia oscura distorce lo spazio-tempo. 
Quindi, sappiamo qualcosa su quanta materia oscura c’è, e anche su come la materia oscura  si distribuisce, ma che tipo di particella è? Quello che sappiamo è che va oltre il modello fisico standard. Non è come nessun’altra particella  che conosciamo o con cui siamo entrati in contatto. Ok, così sembra un problema  potenzialmente terrificante e ingestibile, perché parliamo di qualcosa che non possiamo vedere, che non possiamo toccare. Potreste pensare, “Ok, forse in questi anni non hanno trovato una soluzione perché è qualcosa di davvero difficile.” Giusto? Questo è il diagramma di Venn dei diagrammi di Venn. 
(Risate) 
[Teorie sulla Materia Oscura] Scommetto cento dollari  che non riuscite a trovarne una migliore. Almeno secondo me. 
(Risate) 
Allora Tim Tait ha creato questo diagramma per aiutarci a visualizzare alcune delle ipotesi che i fisici hanno trovato negli anni per spiegare la materia oscura e alcune di queste idee si sovrappongono. Come potete vedere ci sono tante cose qui, no? Per fortuna, sta diventando sempre più chiaro che questo non è solo un problema dell’astrofisica di galassie e cluster di galassie, ma è anche un problema della fisica delle particelle. Per poter capire cosa succede  su più vasta scala, dobbiamo comprendere qualcosa di molto piccolo, come una nuova particella, o anche i buchi neri primordiali. 
Adesso che avete osservato  questa immagine per un po’ quello a cui state davvero pensando è: “Qual è la teoria preferita di Chanda?” Giusto? Non vedete l’ora di saperlo? E io porrò fine alla suspense dicendo che la mia teoria preferita è chiamata l’assione. È una particella ipotetica. E la prima cosa  che voglio dirvi sull’assione è che stavano quasi per chiamarlo “higglet”. 
(Risate) 
E chiunque abbia scelto “assione” ha proprio sbagliato, ok? E questo mi rattrista abbastanza. Ma l’assione è una particella strana perché vale doppio: pone un problema che già avevamo, un conflitto tra teoria e pratica nel regno della fisica dei quark. 
Voi direte  “ma come posso visualizzarlo?” 
A questo punto della presentazione dovreste saperlo, no? Perché da una prima stima, la materia oscura è invisibile. 
(Risate) 
Ma so che volete un’immagine, e io ve ne darò una. Ecco come la vedo io nel mio lavoro quotidiano. 
(Risate) 
(Applausi) 
Ovvero, va bene se non è intuitivo. 
(Risate) 
L’universo è un posto strano  e meravigliosamente fantastico, e perciò la specie umana ha sempre voluto studiarlo. E perciò ci divertiamo cercando di capirlo. 
Allora, come facciamo a trovare un assione o altre particelle della materia oscura? Potreste pensare all’approccio della fisica tradizionale delle particelle come gli anelli di collisione dove le particelle si fanno scontrare per vedere cosa succede. Ma i segnali astrofisici ci dicono qualcosa I telescopi che attraversano lo spettro elettromagnetico per esempio,  il già citato apparecchio NASA, il telescopio spaziale a raggi X, Strobe-X, possono aiutarci a determinare cosa è di preciso la materia oscura. 
Ma i telescopi guardano alla vastità. Come usare ciò che è grande per capire qualcosa così piccolo? Beh, nel caso dell’assione, ci aiuta a prestare attenzione alla classificazione dei quanti. Tutte le particelle rientrano in due categorie di quanti, fermioni e bosoni. I fermioni anche quando tutto si raffredda tendono a stare distanti gli uni dagli altri. Sono asociali. È così. I bosoni, d’altra parte, quando si scende sotto  una certa temperatura, sono come bambini piccoli in un campo da calcio, non hanno il concetto di formazione, si raggruppano. In termini tecnici, la chiamiamo formazione  del condensato di Bose-Einstein, dove le particelle si comportano come una singola superparticella. È significativo che  gli assioni siano dei bosoni e adesso è chiaro perché mi piace lavorare con loro. Sono totalmente innamorata degli assioni condensati di Bose-Einstein. 
Di solito, creiamo questi stati quantistici in laboratorio, usando gli atomi, ma adesso si parla della possibilità di nuovi condensati di Bose-Einstein della grandezza di una galassia, fatti di materia oscura. 
Quello che vediamo qui è una simulazione  fatta dal team guidato da me. È un assione condensato che orbita intorno a una massa Come un subalone che orbita  intorno alla galassia ospitante. Come la Grande Nube di Magellano orbita intorno alla Via Lattea. Come potete vedere, durante lo sviluppo dell’universo, il subalone inizia a cadere a pezzi e quello che il lavoro del mio team dimostra è che il modo in cui questo succede con gli assioni è diverso da altri elementi della materia oscura, perché entra in questo particolare stato condensato. 
Immaginate la possibilità che ci siano diversi tipi di elementi della materia oscura. Forse esiste più di un tipo di particelle della materia oscura? Quanto si arricchisce l’immagine. Non esiste una regola cosmica che dice che esiste un solo tipo. Perciò, alla fine, 
credo che l’universo obblighi a ripensare  quello che sapevamo. 
[Rendere visibile l’invisibile] 
Quando onoriamo la terra e il cielo, come nostre relazioni galattiche, e i loro assistenti indigeni, diventa possibile immaginare nuovi modi di mantenere buoni rapporti gli uni con gli altri. 
Ecco perché io, come persona nera queer, sono orgogliosa di seguire le orme dei miei antenati, che hanno studiato e sognato con il cielo notturno, la libertà, a volte. Astronomi come Harriet Tubman, a cui il telescopio spaziale James Webb appena lanciato dovrebbe essere intitolato. 
(Applausi) 
Voglio onorare gli impiegati gay  della NASA perseguitati sotto la guida dell’omonimo del JWST, anche se condivido  l’enorme eccitazione della comunità per ciò che questo apparecchio ci insegnerà sulla materia oscura. E onoro la memoria di Vera C. Rubin, l’astronoma che per prima mi ha chiesto quando ero una neolaureata  giovane e spaventata “Come pensi che dovremmo risolvere il problema della materia oscura?” 
Viviamo in tempi magnifici per fare ricerche sulla materia oscura. Nel corso del prossimo decennio, vedremo l’universo  con estrema precisione e chiarezza grazie a questi nuovi telescopi sia sulla Terra che nello Spazio. Forse avremo qualche risposta, ma avremo un mucchio di nuove domande. E il mio team? Noi saremo pronti. 
La ricerca sulla materia oscura è iniziata Qual è il vostro elemento preferito? 
(Risate) 
Se non è l’assione, fareste meglio a cambiare idea. 
(Risate) 
Grazie 
(Acclamazioni e applausi) 
