La sua esistenza era stata da tempo prevista ma ora, per la prima volta, è stata intravista una nuova forma di ossigeno: si tratta dell’ossigeno-28, che possiede 12 neutroni in più rispetto alla forma più comune, l’ossigeno-16, quello che respiriamo. Il risultato è opera di una ricerca coordinata dal Tokyo Institute of Technology, pubblicata sulla rivista Nature, che però ha fatto nascere nuove domande. Questo isotopo dell’ossigeno, cioè un atomo con uguale numero di protoni ma diverso numero di neutroni nel nucleo, non si comporta, infatti, come previsto, sfidando tutte le aspettative. Se confermato, il risultato dunque potrebbe costringere a rivedere le teorie sulla struttura degli atomi.
La forza più potente dell’universo è quella che tiene insieme protoni e neutroni nel nucleo degli atomi. Secondo le teorie attuali, i nuclei che posseggono un certo numero di protoni e neutroni sono molto stabili. Questo perché queste particelle fondamentali si dispongono nel nucleo in modo ordinato, come se riempissero dei ‘gusci’ concentrici: quando il guscio più esterno (l’ultimo ad essere popolato) viene riempito con il giusto numero di protoni e neutroni, la forza che li lega rende estremamente difficile aggiungere o togliere particelle e l’atomo è dunque stabile.
Questo è proprio quello che si pensava dell’ossigeno-28, ma i ricercatori guidati da Yosuke Kondo si sono imbattuti in un risultato inaspettato. Il nuovo isotopo dell’ossigeno è stato ottenuto partendo da un altro isotopo, il fluoro-29, che contiene lo stesso numero di neutroni ma un protone in più rispetto all’ossigeno-28. Gli autori della ricerca hanno poi frantumato il fluoro contro una spessa barriera di idrogeno liquido, espellendo il protone di troppo e ottenendo la forma di ossigeno cercata. Tuttavia, l’ossigeno-28 ha avuto una vita estremamente breve: talmente corta che si è riusciti a dimostrare il successo dell’esperimento solo in maniera indiretta, osservando quello che aveva lasciato dietro di sé, vale a dire ossigeno-24 più 4 neutroni. Questo dato segna un altro successo dell’esperimento: è la prima volta che si riescono a rilevare 4 neutroni simultaneamente, un risultato impensabile fino a pochi anni fa, dal momento che queste particelle sono considerate come fantasmi, essendo prive di carica elettrica.
La brevissima vita dell’ossigeno-28, però, indica che questa forma di ossigeno non è affatto stabile come si pensava, visto che si è disintegrato non appena è venuto alla luce. Si tratta di un ulteriore indizio del fatto che la regola dei numeri non è sempre applicabile. Nel 2009, ad esempio, avvenne il contrario, con l’ossigeno-24 che risultò molto più stabile del previsto. Tutto ciò fa nascere dubbi sulla natura delle forze che tengono i nuclei insieme. Per questo motivo, i ricercatori vorrebbero ora capire se è possibile ottenere e rilevare un isotopo ancora più pesante, l’ossigeno-30: confrontare il suo comportamento con quello dell’ossigeno-28, infatti, potrebbe far luce sulla questione.
