Un uragano di materia oscura nella Galassia e attorno al Sistema Solare

Nella Via Lattea ci sarebbe della materia oscura che spiraleggia nel senso opposto rispetto a noi e alle altre stelle: la sua origine sarebbe un'antica collisione con una galassia nana.

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S1 Stream è una delle correnti della Via Lattea: composta da gas, polveri e stelle, fluisce a 500 km al secondo in prossimità del Sistema Solare. Uno studio suggerisce che questa corrente sia composta anche da materia oscura. Vedi anche: i capelli della Terra e del Sistema Solare.|NASA/JPL-Caltech

Nella Via Lattea esiste una corrente chiamata S1 Stream: un flusso di stelle e polveri che (come il Sole) ruotano attorno al centro della Galassia, ma nella direzione "sbagliata", inversa rispetto al senso di rotazione della Galassia stessa. Secondo un recente studio, questa corrente (stream, per analogia con un fenomeno atmosferico terrestre, le correnti a getto, jet stream), che ci sfreccia accanto alla velocità di 500 km al secondo, sarebbe composta anche di materia oscura.

 

Nella nostra galassia ci sarebbero una trentina di flussi come questo: per gli astronomi sono ciò che rimane delle galassie nane che in tempi remoti si sono scontrate con la Via Lattea. Tra tutte, la particolarità di S1 è che scorre attorno al Sistema Solare.

 

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Vista frontale di una galassia a spirale: in base alle "nostre" leggi della gravitazione le stelle più esterne dovrebbero viaggiare a una velocità inferiore rispetto a quanto si osserva. Solo ipotizzando gli effetti gravitazionali della materia oscura abbiamo potuto formulare un'ipotesi alternativa. Tuttavia, proprio questo fenomeno è alla base di una nuova ipotesi: e se la materia oscura non esistesse? | Nasa / Hubble

 

Nel 2017 sono state individuate le polveri e le circa 30 mila stelle di S1 che ci passano accanto; adesso gli astronomi suggeriscono che vi sia anche la materia oscura della galassia assorbita dalla Via Lattea nella collisione.

Sfuggente. Il problema di questa ipotesi è che la materia oscura non può essere vista coi mezzi tradizionali, anzi, non può proprio essere vista né è possibile sapere di che cosa è fatta (almeno per adesso e con gli strumenti che abbiamo): è insomma un vero quasi-mistero, non per nulla la chiamiamo oscura. Il "quasi" è perché siamo però abbastanza sicuri della sua esistenza per via degli effetti gravitazionali che avrebbe sulla materia ordinaria (la nostra: per intenderci, Sole, stelle, pianeti, umani e tutto quanto). Una prova indiretta, che molti condividono e a molti altri sta stretta (vedi Una nuova ipotesi sulla materia oscura: e se non esistesse?).

 

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Il Bullet Cluster è il risultato della collisione di due ammassi galattici che viene spesso usato come prova dell'esistenza di materia oscura. L'immagine, in colori falsati, mostra in rosso i gas (rallentati dall'attrito), mentre il blu è interpretato come materia oscura (che non interagisce, quindi si sposta senza problemi). | Nasa

 

Sono al lavoro dei rilevatori costruiti sulla base dell'idea che la materia oscura interagisca almeno un poco con la materia ordinaria - un lavoro che finora non ha dato risultati. Del resto, lo studio recente suggerisce anche che le interazioni della materia oscura di S1 non siano rilevabili dai nostri attuali strumenti: serve - affermano i ricercatori - una sensibilità maggiore che forse arriverà con la futura generazione di strumenti.

 

Ghostbusters. Secondo alcuni ricercatori, risultati positivi potrebbero venire dai rilevatori di assioni: assioni e neutralini (un'altra ipotetica particella elementare) sono infatti candidati a essere i costituenti dell'ancora ipotetica materia oscura. Gli assioni, in particolare, sarebbero piccole particelle leggerissime (mezzo miliardesimo di massa di un elettrone) e invisibili, rilevabili appunto solo con speciali strumenti.

 

Secondo altri ricercatori, gli assioni potrebbero essere trasformati in fotoni (mediatori della luce) da un forte campo magnetico, e su questa linea di pensiero sono stati sviluppati gli aloscopi, ossia generatori di campi magnetici attrezzati per rilevare i fotoni eventualmente generati dagli assioni.

 

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Questa è la nostra attuale idea dell'Universo, che sarebbe composto in questo modo: materia ordinaria (la "nostra") 4% + materia oscura (ignota) 21% = 25% (circa) dell'Universo. Tutto il resto è ancora più misterioso: è energia oscura.

 

Alla cieca. I vari rilevatori di materia oscura godranno quindi di un aiuto basato sulle predizioni del comportamento del flusso S1. Però, come avrete notato, in questo ambito della fisica e della cosmologia ci sono per davvero molti "se". Un'incertezza che riflette una verità semplice: la natura del 96% dell'Universo ci è del tutto oscura.

17 Novembre 2018 | Davide Lizzani