La scoperta grazie al telescopio spaziale Hubble apre nuovi scenari circa la nostra comprensione della materia oscura, i dettagli
Nuove osservazioni dal telescopio spaziale Hubble hanno trovato concentrazioni di materia oscura molto più elevate del previsto in alcune galassie, di oltre un ordine di grandezza. Queste concentrazioni non sono coerenti con i modelli teorici, suggerendo che c’è un grande divario nella nostra comprensione: le simulazioni potrebbero essere errate o potrebbe esserci una proprietà della materia oscura che non comprendiamo completamente, secondo il team di ricerca.
Cos’è la materia oscura?
La materia oscura è una delle più grandi spine nella nostra comprensione dell’Universo. In poche parole, non sappiamo cosa sia. Non assorbe, riflette o emette alcuna radiazione elettromagnetica, rendendolo completamente non rilevabile in modo diretto. Tuttavia, interagisce con la materia visibile dell’Universo tramite la gravità. Ciò significa che possiamo studiare come le galassie e le stelle sono distribuite e si muovono nell’Universo, calcolare la gravità necessaria per i movimenti e calcolare e sottrarre la gravità prodotta dalla materia visibile. La gravità che resta indica quanta materia oscura è presente nell’Universo e, da quello che possiamo dire, è molta. Fino all’85% della materia nell’Universo potrebbe essere composta da tale materia.
Come rilevarla
Uno dei modi in cui possiamo “rilevarla” indirettamente è attraverso la lente gravitazionale. Oggetti davvero massicci, come ammassi di galassie, creano un campo gravitazionale così intenso che lo spazio-tempo stesso si incurva. Ciò significa che la luce che viaggia attraverso quello spazio-tempo si muove su un percorso curvo. Quindi, gli oggetti sul lato più lontano di quel campo gravitazionale, come galassie lontane, ci appaiono ingranditi, macchiati, duplicati e distorti. Studiando questi fenomeni possiamo capire come la luce è stata distorta e possiamo mappare il campo gravitazionale: maggiore è la distorsione, più forte è il campo gravitazionale. Ancora una volta, sottraendo la materia visibile, si ottiene una mappa della materia oscura all’interno di quell’ammasso.
I dati analizzati
Quando gli scienziati hanno analizzato i dati ci si aspettava che gli effetti della lente gravitazionale fossero prodotti dalla galassia nel suo insieme. Ma hanno anche trovato effetti di lente più piccoli annidati all’interno. Queste piccole lenti, prodotte dalle singole galassie all’interno degli ammassi, non sono comparse nelle simulazioni degli ammassi, suggerendo un eccesso di materia oscura. Per verificare le loro scoperte, il team ha condotto osservazioni spettroscopiche delle galassie, utilizzando lo spostamento della luce per calcolare la velocità delle stelle in orbita, uno strumento classico per misurare la materia oscura. E hanno ricontrollato i calcoli della distanza, perché questo può fare una differenza cruciale.
I ricercatori hanno scoperto che c’è una concentrazione molto maggiore in quelle singole galassie rispetto a quanto consentito dalle simulazioni. Ma le simulazioni si sono basate sulla nostra migliore comprensione della materia oscura, quindi da dove viene la massa aggiuntiva? Beh, non lo sappiamo.
Riferimenti:
