La materia oscura è sempre più oscura. Ci sono autorevoli ipotesi sulla sua funzione, sulla sua esistenza, sulla sua composizione a livello atomico e astronomico, eppure resta ancora un "qualcosa" che per semplicità (e per sottolineare il fatto che tutto sommato non ne sappiamo nulla) chiamiamo, appunto, "materia oscura".
L'ultima ricerca, sulla quale erano stati investiti fondi e speranze, non ha portato ad alcun risultato. Era guidata dal cosmologo e fisico teorico Andrew Robertson (Durham University), che ha lavorato per tre anni con un gruppo internazionale di scienziati usando il potente radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter Array) per studiare la galassia Abell 3827, a circa 1,3 miliardi di anni luce da noi. La scelta di questo obiettivo è dipesa dal fatto che uno studio precedente, condotto con il telescopio spaziale Hubble, sembrava mostrare fenomeni di separazione tra materia ordinaria e materia oscura.
Fin da quando gli astrofisici hanno introdotto la materia oscura come elemento fondamentale per spiegare alcuni fenomeni che avvengono nelle galassie l'unico elemento che ha sempre fatto da indizio per la sua presenza è l'azione gravitazionale esercitata sulla materia ordinaria. Il comportamento di alcuni oggetti dell'Universo non sarebbe spiegabile senza ipotizzare una massa invisibile che agisce su di essi. Abell 3827 era stata scelta, su queste basi, perché era sembrato possibile addirittura identificare la materia oscura nella galassia: un'opportunità per verificare gli effetti di interazione tra la materia oscura e la materia ordinaria.
Vedi: la prima foto di un buco nero: un approfondimento di Andrea Parlangeli, giornalista di Focus.
Il lavoro dell'EHT è una "lezione di umiltà", afferma Maria Popova (@brainpicker) su Twitter: quattro secoli fa, quando puntammo i primi telescopi verso il cielo, c'era chi pensava che la Terra fosse al centro dell'Universo. Fino a un secolo fa non si spingeva lo sguardo oltre la Via Lattea e solo nel 1851 John Adams Whipple catturò la prima foto di una stella (Vega, a 25 anni luce di distanza). Oggi, un concetto che persino Einstein concepiva solo come una possibilità teorica diventa reale quanto la gravità: così abbiamo la prima foto di un buco nero - M87, a 55 milioni di anni luce da noi.
Foto: © EHT Event Horizon Telescope
Verso Plutone e ritorno. Se si potessero dipanare e poi unire tutte le doppie eliche di DNA contenute nelle cellule del corpo umano, si formerebbe un filamento lungo 16 miliardi di km: abbastanza per portarci fino a Plutone, e poi tornare indietro.
Foto: © Chris Beckett, Flickr
L'umanità in una zolletta di zucchero. Il 99,9999999% degli atomi della materia ordinaria è costituito da spazio vuoto. La struttura dell'atomo ricorda un Sistema Solare in miniatura, con il nucleo che occupa pochissimo spazio, rispetto agli elettroni che vi orbitano attorno. Se potessimo escludere tutto questo spazio vuoto e comprimere ciò che rimane, i 7 miliardi di abitanti della Terra starebbero comodamente condensati in un cubo delle dimensioni di una zolletta di zucchero.
Foto: © Eke Miedaner, Flickr
Siamo davvero "polvere di stelle". Le esplosioni stellari lasciano dietro di sé gli elementi costitutivi dei futuri sistemi planetari. Quindi gli atomi di cui siamo composti, da quelli di calcio nelle ossa al ferro del nostro sangue, ma anche ossigeno e carbonio, sono stati sintetizzati in stelle miliardi di anni fa, e poi diffusi in antichissime supernovae.
Foto: © NASA/CXC/SAO
Antichi quanto l'Universo. L'idrogeno insito in ogni molecola d'acqua del nostro corpo ha invece una provenienza ancora più antica: viene direttamente dal Big Bang. Il 50-75% del nostro corpo proviene quindi dal sussulto originario dell'Universo.
Foto: © SPL/Contrasto
C'è il Big Bang in TV. Restando in tema di Universo primordiale, prima dell'avvento delle moderne TV, per averne un assaggio bastava osservare le interferenze di sintonizzazione tra una frequenza e l'altra. In esse, secondo la Nasa, è rintracciabile ancora una buona percentuale della radiazione cosmica di fondo a microonde, un'"impronta" della luce primordiale dell'Universo.
Foto: © SPL/Contrasto
Guardare le stelle è come fare un viaggio nel tempo. Non è una novità, ma non smette di meravigliarci: la luce di alcune stelle impiega così tanto tempo a raggiungere il nostro sguardo, che osservare una stellata notturna equivale a fare un tuffo nel passato. Hubble riesce a "guardare" indietro nel tempo fino a 13 miliardi di anni fa.
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Foto: © Kartik Ramanathan, Flickr
Sulla Luna abbiamo lasciato impronte indelebili (o quasi). Le orme del «grande balzo per l'umanità» di Neil Armstrong e Buzz Aldrin rimarranno visibili nel suolo lunare molto a lungo, forse fino a quando esisterà la Luna. Questo perché sul nostro satellite non ci sono venti, piogge o altri fenomeni atmosferici che possano cancellare le impronte degli astronauti.
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Foto: © Nasa
Lo Spazio profondo è incredibilmente silenzioso. Di un silenzio che non riusciamo neppure a immaginare: le onde sonore hanno bisogno di un mezzo per propagarsi, e nello spazio interstellare che separa stelle, pianeti, lune e comete, c'è effettivamente il vuoto: al suono manca un mezzo in cui propagarsi.
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Foto: © ESA
Se un'astronave viaggiasse alla velocità della luce, i fari farebbero il loro dovere? Certo: come dimostrato dalla teoria della Relatività ristretta di Albert Einstein, la velocità della luce appare la stessa per ogni
osservatore inerziale, il cui moto cioè non sia accelerato. Ciò significa che viaggiando a una qualunque velocità costante, per quanto prossima a quella della luce, vedremmo i fasci dei fari allontanarsi dalla nostra astronave alla loro normale e consueta velocità.
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Nello Spazio saremmo saldatori provetti. Due pezzi dello stesso metallo che si tocchino nel vuoto dello Spazio, si fonderanno in modo perenne, perché gli elettroni percepiranno un'unica sequenza di atomi tra i quali "zigzagare". Lo stesso procedimento si può replicare anche sulla Terra, in condizioni di laboratorio.
Foto: © Thomson Reuters
Su Venere un anno dura meno di un giorno. Su Venere la rotazione sull'asse (oltretutto, retrograda) dura 243 giorni terrestri. La rivoluzione intorno al Sole, invece, dura 225 giorni terrestri. Pertanto su questo pianeta, un giorno dura più di un anno.
Foto: © NASA Goddard Spaceflight Center
Il gigante e la biglia. Il Sole costituisce da solo il 99% di tutta la massa del Sistema Solare: la sua massa è pari a 333 mila volte quella terrestre. Ci vorrebbero invece 1,3 milioni di pianeti come il nostro per riempire il volume della nostra stella.
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Foto: © ESA
Ci sono più stelle in cielo che granelli di sabbia sulla Terra, e non è un modo di dire. Secondo una stima dei ricercatori dell'Università delle Hawaii, ci sarebbero 7,5 miliardi di miliardi (cioè 10 alla diciottesima potenza) di granelli di sabbia sul nostro pianeta. Nell'Universo potrebbero esserci invece 300 sestilioni di stelle (ossia 300.000.000.000.000.000.000.000 di stelle, o 3 seguito da 23 zeri), una cifra che fa impallidire i granelli di sabbia.
Foto: © Flickr / Capture Queen
L'Everest e le stelle di neutroni. Le stelle di neutroni, cioè il risultato dell'evoluzione di stelle di massa pari a qualche volta quella del Sole, sono così dense che una tazzina di esse peserebbe più di un miliardo di tonnellate, quanto l'Everest!. L'esplosione che porta il nucleo di ferro di questi residui stellari a collassare su se stesso in modo estremamente violento, spinge poi questi oggetti a ruotare intorno al proprio asse compiendo centinaia o anche migliaia di giri al secondo.
Non conosciamo che un ventesimo dell'Universo. La materia ordinaria e osservabile costituisce appena il 5% dell'Universo. Il rimanente 95% è composto da energia oscura (68%) e materia oscura (27%), sulle quali sappiamo ancora molto poco.
Foto: © Nasa
Ma non si è arrivati a nulla, e Richard Massey (Durham University) non ha nascosto che «la ricerca della materia oscura è frustrante, ma questa è la scienza, e finché non troveremo qualcos'altro con cui la materia oscura interagisce sarà difficile capire che cos'è».
Oggi l'ipotesi corrente (ma non pienamente accettata dalla comunità scientifica) è che la materia ordinaria - ossia ciò che conosciamo, noi compresi - costituisca solo il 4-5% dell'Universo: tutto il resto sarebbe materia oscura (27%) e l'ancora più misteriosa energia oscura.
