Blog di Marco Castellani

Tag: materia oscura

Dalle mappe di materia oscura all’evoluzione delle galassie

Un team di astronomi utilizzando il Telescopio Spaziale Hubble, sono riusciti a realizzare una delle mappe più dettagliate della materia oscura nell’universo (la materia oscura è una sostanza invisibile e di natura ancora ignota che costituisce la gran parte della massa dell’universo stesso).

Le nuove osservazioni di materia oscura forniscono nuove importanti indicazioni sul ruolo dell’energia oscura nei primi cruciali anni di sviluppo dell’universo. I risultati suggeriscono come gli ammassi di galassie si siano formati ben prima di quanto ci si attendeva, prima di quando l’intervento dell’energia oscura giungesse ad inibire la loro stessa crescita.

L'ammasso di galassie Abell 1689 (Crediti: NASA, ESA, and D. Coe (NASA JPL/Caltech and STScI))

L’energia oscura, una ancora misteriosa proprietà dello spazio, si manifesta proprio come un competitore formidabile della forza gravitazionale. Si può dire che l’energia oscura allontana le galassie l’una dall’altra “stirando” lo spazio intergalattico, dunque inibendo anche la formazione di strutture giganti, come appunto gli ammassi di galassie. E’ un tiro alla fune, tra gravità ed energia oscura: per capire i dettagli di questa “competizione cosmica”, gli scienziati trovano un utilissimo aiuto nello studio della distribuzione dettagliata della materia oscura negli ammassi.

In questo contesto, un team di scienziati ha indagato la distribuzione in massa di Abel 1689, a 2,2 miliardi di anni luce dalla Terra, trovando come il nucleo dell’ammasso stesso sia molto più denso – in termini di quantità di materia oscura –  di quanto ci si aspettava (dalle simulazioni al computer) per un ammasso della sua taglia.

E’ una evidenza sorprendente per gli stessi scienziati coinvolti, per spiegare la quale bisogna per forza “retrodatare” la formazione dell’ammasso, che altrimenti non sarebbe potuto svilupparsi in questo modo, proprio per l’intervento dell’energia oscura.

HubbleSite Press Release

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Da Hubble nuove evidenze per la materia oscura intorno alle galassie

Quando si tratta di andare a caccia di materia oscura, per gli astronomi è sempre un pò come cercare dei fantasmi: difatti per sua natura la materia “oscura” non può essere rilevata direttamente, o tantomeno isolata in un laboratorio. Ciononostante, si ritiene attualmente che costituisca la gran parte della materia nell’universo, di qui l’importanza notevolissima di una sua accurata comprensione.

Le galassie nane in Perseo

Le galassie nane in Perseo (Credits: NASA, ESA, and C. Conselice (University of Nottingham)

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Alla prova le teorie alternative alla materia oscura

Immagini ottenuta da Chandra della galassia NGC 720 sembrano mettere duramente alla prova gli scenari alternativi alla materia oscura…

Una immagine di Chandra della galassia NGC 720 la mostra circondata da una specie di nuvola a forma ellissoidale, leggermente schiacciata, di gas ad alta temperatura, di orientazione differente da quella dell’immagine in banda ottica della galassia stessa.

Il punto interessante e’ che questo “schiacciamento” sembra agli astronomi troppo largo perche’ possa essere spiegato dalle teorie nelle quali le stelle ed il gas interstellare sono gli unici fattori a contribuire alla massa della galassia.

Secondo la teoria standard della gravita’, l’alone in raggi X visto da Chandra si spiegherebbe solo con un’addizionale “sorgente di gravita’”, ovvero, un alone di materia oscura, che sola potrebbe trattenere la gran quantita’ di gas caldo , impedendo il suo allontanamento dalla galassia. La massa necessaria a spiegare le osservazioni andrebbe da cinque a dieci volte la massa totale delle stelle che compongono la galassia.

Una teoria alternativa a quella della materia oscura, detta MOND, che sta per “Modified Newtonian Dynamics”, e che pure nel corso degli anni ha riscosso diversi consensi tra gli astronomi, riesce sovente a spiegare le osservazioni senza necessita’ di postulare rilevanti quantita’ di materia oscura. Ma, almeno pare. non in questo caso.

La galassia NGC 720 come vista da Chandra (sinistra) ed in banda ottica (destra, dalla Digital Sky Survey). Crediti: Chandra website

Sembra infatti che MOND non possa spiegare le osservazioni di Chandra di NGC 720, le quali evidenziano come l’alone di materia oscura debba avere una conformazione differente da quello costituito dalle stelle e dal gas interstellare nella galassia. Ciò sembra rafforzare le evidenze che la materia oscura non sia solo un’artificio per sopperire ad una mancanza della teoria gravitazionale, ma sia davvero reale….

Adattato e tradotto dall’inglese dalla Press release del sito web di Chandra.

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