Spazio

E se quel buco nero fosse materia oscura?

Al centro della Via Lattea c'è un buco nero supermassiccio, Sagittarius A*, oppure una concentrazione di materia oscura?

Nel cuore della Via Lattea c'è un buco nero supermassiccio che gli astronomi hanno chiamato Sagittarius A* (Sgr A*). La sua esistenza è data per assodata da alcuni anni e gli studi di cui è stato oggetto sono valsi addirittura il premio Nobel per la Fisica 2020 all'astronoma americana Andrea Ghez e all'astrofisico tedesco Reinhard Genzel.
 
Eppure ora una nuova ipotesi, che tira in ballo la materia oscura, mette in dubbio questa certezza. Nessuno infatti ha mai visto il buco nero, perché un buco nero è impossibile da vedere (tanto per cominciare): gli astronomi hanno dedotto la sua presenza basandosi sugli effetti gravitazionali che esercita sugli oggetti che popolano la nostra galassia, in particolare sulle stelle che gli orbitano vicino.

la nuova ipotesi. Ma ora un gruppo di ricercatori di Italia, Colombia e Argentina sostiene che i medesimi effetti si potrebbero osservare anche se vi fosse una gigantesca massa di materia oscura. Anzi, stando ai ricercatori - che hanno pubblicato lo studio su Monthly Notices/Letters della Royal Astronomical Society - questa ipotesi spiegherebbe ancora meglio certi fenomeni.
 
A destare i sospetti del team è stato lo strano comportamento di un oggetto chiamato G2 - la cui esatta natura è ancora sconosciuta agli astrofisici, anche se per alcuni sembrerebbe essere quello che resta di un sistema stellare binario - nel momento in cui è passato vicino a Sagittarius A*. L'oggetto G2 è uscito miracolosamente illeso dall'incontro con il presunto buco nero supermassiccio, il quale dovrebbe avere una massa paragonabile a 4,1 milioni di volte la massa del Sole.

Tutto quello che sappiamo dell'Universo
Tutto quello che sappiamo dell'Universo è riassunto nello spicchio gallo di questo grafico a torta: poco meno del 5% di tutto. Questa misera quantità corrisponde a ciò che chiamiamo materia ordinaria: nebulose, galassie, stelle, pianeti, noi stessi... Di tutto il resto sappiamo dire solo che dovrebbe esserci un 27% circa (in energia) di materia oscura (che corrisponde all'85% di tutta la materia che supponiamo esistere), e un 68% circa di una ancora più misteriosa energia oscura, di cui non sappiamo nulla. Per approfondire: nebbia sulla materia oscura.

Come sia possibile che un incontro tanto ravvicinato con un buco nero abbia lasciato intatto questo oggetto è assai difficile da spiegare, mentre non lo sarebbe se, al posto del buco nero, si ipotizzasse la presenza di una concentrazione di materia oscura pari a circa 500.000 masse solari. I ricercatori ipotizzano anche che la materia oscura potrebbe essere costituita da particelle esotiche battezzate darkinos: sarebbero particelle neutre ultraleggere che, mantenute in equilibrio dalla loro stessa attrazione gravitazionale, formerebbero una "palla di materia" dai contorni sfocati la cui attrazione gravitazionale non sarebbe stata abbastanza forte da distruggere G2.
 
Ciò che dà consistenza a questa ipotesi è che permette di spiegare il comportamento delle 17 stelle che ruotano molto vicino al cuore della Via Lattea. Ipotesi del buco nero Sgr A* da cancellare allora? Gli astronomi sono in allerta, ma perché questa ipotesi possa diventare teoria è necessario che vi siano altre osservazioni simili in altre galassie.

Bisognerebbe anche spiegare altri fenomeni che al momento sono invece coerenti con l'ipotesi dei buchi neri supermassicci nel cuore delle galassie, come i getti di energia che si osservano partire da alcuni di essi.

21 giugno 2021 Luigi Bignami
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