All'inizio dell'Universo la materia oscura contava poco

Esiste la materia oscura? Nuove scoperte suggeriscono che potrebbe non servire a spiegare apparenti anomalie nel moto delle galassie.

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Esiste davvero la materia oscura? Una ricerca suggerisce che ai primordi dell'Universo doveva essere meno influente di oggi, e forse non esisteva.

Se la materia oscura esiste davvero, e secondo la maggior parte degli astronomi le prove sono incontestabili, sa nascondersi molto bene, tant'è che non sappiamo individuarla - pur percependo la sua “esistenza” dagli effetti gravitazionali che ha (o avrebbe, se preferite) sulla materia ordinaria, ossia la "nostra".

 

10 miliardi di anni fa, però, quando le galassie si stavano formando, la sua influenza gravitazionale era pressoché nulla rispetto a oggi: sarebbe questo il risultato di una ricerca condotta grazie al VLT (Very Large Telescope) dell’Eso, pubblicata sulla rivista Nature.

 

Il problema. Se si osservano galassie vicine alla nostra, per esempio Andromeda e decine di altre, si scopre che la loro rotazione sembra costante ed è indipendente dalla distanza del nucleo: secondo Newton e le sue leggi, questo non dovrebbe essere possibile.

 

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Nuove osservazioni indicano che le galassie massicce, con alta formazione stellare, fossero dominate da materia barionica, ossia "normale", durante il picco della formazione delle galassie, circa 10 miliardi di anni fa. Questo è in netto contrasto con ciò che accade con le galassie odierne, che invece risentirebbero molto della misteriosa materia oscura. Questo risultato sorprendente è stato ottenuto con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO e suggerisce che la materia oscura fosse meno rilevante nell'Universo primordiale di quanto sia oggi. | ESO

 

Per spiegare questo comportamento non è sufficiente la presenza di materia barionica, un modo scientifico per indicare la materia ordinaria di cui sono composte le stelle, i pianeti, le nebulose, noi stessi e tutto ciò che vediamo nell'Universo. Per questo a un certo punto si è fatta strada l'idea di un'altra materia, più abbondante della barionica nella misura di 1:5, e che le galassie siano appunto avvolte in grandi aloni di materia oscura.

 

Materia ordinaria (la "nostra") 4% + materia oscura (ignota) 21% = 25% (circa) dell'Universo. Tutto il resto è ancora più misterioso: è "energia oscura".

Sarebbe dunque questa massa a influenzare il moto delle galassie, solo apparentemente contrario alle leggi di Newton. Il problema è che la materia oscura è invisibile ai nostri strumenti: viene solamente dedotta, e solo in virtù di effetti gravitazionali utili a spiegare ciò che ancora non ha spiegazione.

 

A metà degli anni '60, con le prime ipotesi sulla materia oscura si affermava anche che era proprio questa a spiegare la rapida nascita delle galassie "poco tempo dopo" il Big Bang.


Vera Rubin (1928-2016):
la signora della materia oscura

Uno sguardo sul passato. Proprio partendo da questo concetto Reinhard Genzel (Max Planck Insitute, Garching, Germania), utilizzando particolari strumenti del VLT, ha voluto indagare le caratteristiche delle galassie più giovani, ossia quelle che oggi ci appaiono più lontane.

 

Le sue ricerche lo hanno portato a concludere che per spiegare le apparenti anomalie della rotazione delle galassie più antiche non c'è alcun bisogno della materia oscura. Lo studio dimostra come la rotazione di quelle galassie diminuisce progressivamente dal loro nucleo verso le aree più esterne: sembra dunque che la materia oscura non esistesse o, se c’era, era in quantità estremamente limitate.

 

 

I dubbi. La nuova ipotesi mette in crisi l'idea della materia oscura. Spiega il ricercatore: «Le velocità di rotazione non sono costanti, ma diminuiscono a mano a mano che ci si allontana dai centri delle galassie. Possono esserci due cause», afferma Genzel: «la prima: la maggior parte di queste galassie sono fortemente dominate da materia ordinaria, mentre la materia oscura gioca un ruolo secondario rispetto all'universo locale. La seconda: questi dischi primordiali erano molto più turbolenti delle galassie a spirale che vediamo nei nostri dintorni cosmici».

 

Non è la prima volta che nuove scoperte hanno messo in dubbio l'esistenza o il ruolo della materia oscura ed è forse giunto il momento di pensare seriamente se non possano esistere altre spiegazioni agli enigmi astronomici che a oggi possono essere spiegati solo con quella elusiva materia.

17 Marzo 2017 | Luigi Bignami

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