Gli astronomi hanno osservato la collisione di due enormi ammassi di galassie, dimostrando che la materia oscura e la materia ordinaria possono effettivamente separarsi durante questi giganteschi eventi cosmici.
Gli ammassi di galassie sono immense strutture cosmiche tenute insieme dalla gravità. Solo il 15% della loro massa è materia normale, principalmente gas caldo, stelle e pianeti, mentre il restante 85% è materia oscura. Durante la collisione degli ammassi noti come MACS J0018.5+1626, le galassie stesse sono rimaste per lo più intatte a causa del vuoto tra loro. Tuttavia, il gas tra le galassie è entrato in collisione, diventando turbolento e riscaldandosi. Mentre sia la materia oscura che quella normale sono influenzate dalla gravità, la materia normale interagisce anche tramite elettromagnetismo, che l’ha rallentata durante la collisione. Di conseguenza, la materia oscura si è spostata in avanti, separandosi da quella normale.
La scoperta degli scienziati
Per misurare la velocità del gas nell’ammasso, i ricercatori hanno utilizzato l’effetto cinetico Sunyaev-Zel’dovich (SZ). Questo effetto si verifica quando i fotoni della radiazione cosmica di fondo si diffondono dagli elettroni nel gas caldo, causando un effetto Doppler. Misurando questo spostamento, gli scienziati possono determinare la velocità delle nubi di gas all’interno degli ammassi di galassie. “Gli effetti Sunyaev-Zeldovich erano ancora uno strumento di osservazione innovativo quando Jack e io abbiamo puntato per la prima volta il telescopio al CSO sugli ammassi di galassie nel 2006”, ha affermato Sunil Golwala, professore di fisica e relatore del dottorato di Silich. “Non vediamo l’ora di scoprire una serie di nuove sorprese quando installeremo gli strumenti di nuova generazione sul telescopio nella sua nuova sede in Cile”.
La materia oscura e quella normale si separano
I ricercatori hanno scoperto che gli ammassi, prima di scontrarsi, si muovevano l’uno verso l’altro a circa 3000 chilometri al secondo. L’orientamento della collisione e la separazione tra materia oscura e normale spiegavano le strane misurazioni della velocità. “Questo studio è un punto di partenza per studi più dettagliati sulla natura della materia oscura”, ha detto Silich. “Abbiamo un nuovo tipo di misurazione diretta che mostra come la materia oscura si comporta in modo diverso da quella normale”. In futuro, altri studi come questo potrebbero rivelare ulteriori indizi su come questa misteriosa sostanza interagisca con l’universo.
