| Forse la materia oscura non esiste |
| Scritto da Sissa |
| Mercoledì 30 Settembre 2009 19:34 |
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La materia oscura costituisce circa il 90% della materia dell’Universo ma non è possibile osservarla direttamente, perché non emette luce visibile né altre radiazioni elettromagnetiche. Viene rilevata attraverso il moto “anomalo” della materia luminosa: stelle e atomi di idrogeno, infatti, ruotano a una velocità molto maggiore di quella dovuta alla loro auto-gravità a causa di un potenziale gravitazionale invisibile. È la materia oscura, la cui natura resta ancora un enigma, una sfida che impegna da circa trentanni gli astronomi e i fisici delle particelle di tutto il mondo. Questa settimana, un gruppo di astrofisici (da Belgio, Francia, Germania, Olanda, Italia), tra cui Paolo Salucci della Sissa di Trieste, ha pubblicato sulla rivista Nature una sorprendente scoperta che mette in discussione l’esistenza stessa della materia oscura e le conoscenze finora acquisite sulla formazione delle galassie.
Attraverso l’osservazione astronomica di diversi tipi di galassie, con telescopi (in Usa e Cile) e radiotelescopi (in Olanda e Australia), il team di ricercatori europei ha scoperto una nuova inaspettata proprietà di questi mattoni dell’Universo: la materia oscura e la materia ordinaria (stelle e gas di idrogeno) sono distribuite nelle galassie, di ogni tipo e grandezza, in modo molto più complesso di quanto finora si supponeva e sono intimamente collegate, a differenza di quanto predetto dalle attuali teorie. “Dalla nostra ricerca è emerso che le due componenti dell’Universo non solo si conoscono, ma sono addirittura molto intime” commenta Salucci, che da ventanni indaga la distribuzione della materia oscura nell’Universo. “In particolare – continua – abbiamo riscontrato un’interazione complessa, difficilmente spiegabile dalle leggi della fisica fondamentale: la densità superficiale della materia luminosa all'interno di una zona caratteristica della materia oscura è la stessa in tutte le galassie indipendentemente dalla loro grandezza e morfologia. Questo ci conduce a due ipotesi conclusive: o quello che noi identifichiamo per materia oscura non esiste, ed è semplicemente l'effetto di una nuova legge di gravità che agisce sulla materia ordinaria, oppure la materia oscura è veramente formata da una nuova particella elementare, ma c’è un processo fisico nella formazione delle galassie che ci sfugge”. Alla luce della cosiddetta Teoria della materia oscura fredda, l’unica forza cosmologica è quella gravitazionale e la materia oscura è formata da una nuova particella fondamentale, il neutralino, che interagisce con la materia ordinaria (elettroni, neutroni, protoni) solo attraverso la forza di gravità. Ed è proprio la materia oscura la responsabile delle strutture dell’Universo che osserviamo, essendo responsabile di gran parte della forza di gravità che tiene insieme le galassie. Secondo questa teoria la materia oscura gioca un ruolo determinante nella formazione stessa delle galassie: gli aloni di materia oscura si formano per instabilità gravitazionale e su questi successivamente collassano gli atomi di idrogeno che poi formeranno le stelle. Alle fine di questo processo, la distribuzione della materia oscura è uguale in tutte le galassie, mentre la distribuzione della materia luminosa è molto diversa da galassia a galassia: “in altre parole le due componenti sono disaccoppiate”. “Tale teoria - ribadisce Salucci - non riesce assolutamente a spiegare quanto emerso dalla nostra scoperta. Abbiamo infatti riscontrato che in ogni galassia dell'Universo la materia oscura sembra sapere dove sia la materia luminosa e come questa sia distribuita, cioè sembra avere interagito con essa in un modo che attualmente non sappiamo spiegarci”. L’insospettata intima correlazione tra la densità della materia visibile e le proprietà dell’alone di materia oscura apre nuovi scenari sulla conoscenza dell’Universo e la sua evoluzione. Con nuovi interrogativi: come si formano effettivamente le galassie? La legge della gravitazione universale, formulata da Newton ed Einstein, riesce a spiegare il dialogo registrato tra materia ordinaria e materia oscura o è opportuna una sua riformulazione? Esiste davvero questa forma misteriosa di materia? Gli esperimenti condotti in tutto il mondo per la sua rivelazione, anche quelli in corso al Cern di Ginevra con LHC, sono quindi veramente destinati a risolvere uno dei più profondi misteri dell’astronomia? |