La materia oscura


Non ci posso credere !

La materia oscura veniva chiamata inizialmente "massa mancante" perché gli astronomi non riuscivano a trovarla osservando l' Universoin tutte le parti dello spettro elettromagnetico.

Attualmente il problema più importante della cosmologia è quello della materia oscura. La materia oscura è composta da particelle che non assorbono, non emettono e non riflettono la radiazione, e che quindi non possono essere rivelate studiando la radiazione elettromagnetica. La materia oscura è materia che non può essere osservata direttamente. Sappiamo che esiste soltanto per gli effetti che esercita sulla materia vicina, che invece possiamo osservare direttamente.

Gli scienziati studiano la materia oscura cercando gli effetti che esercita sulla materia visibile. Credono che la materia oscura possa spiegare il moto delle stelle all'interno delle  galassie. I computer giocano un ruolo importante nella ricerca di materia oscura, perché permettono agli scienziati di prevedere il comportamento delle galassie. Anche i satelliti vengono usati per raccogliere dati sulla materia oscura. Nel 1997, un'immagine del  Telescopio Spaziale Hubble (a destra) rivelò che la radiazione di un lontano ammasso di galassie era "incurvato" da un altro ammasso di galassie in primo piano nell'immagine. Basandosi sul modo in cui la luce era deviata, gli astronomi hanno stimato che la massa del secondo ammasso deve essere 250 volte maggiore di tutta la materia visibile che lo compone. Gli scienziati credono che sia la materia oscura a formare la massa che manca in quell'ammasso di galassie.


Immagine di una lente gravitazionale creata da un ammasso di galassie
Una lente gravitazionale creata da un ammasso di galassie rivela la presenza di materia oscura

Gli scienziati hanno elaborato molte teorie sulla natura della materia oscura. Alcuni credono che possa trattarsi di oggetti normali, come gas freddi, galassie poco luminose o oggetti compatti e massicci di alone (chiamati MACHO, cioè oggetti come buchi neri o nane brune). Altri scienziati credono che la materia oscura potrebbe essere composta da particelle strane che si sarebbero create all'inizio della vita dell'Universo. Tali particelle includerebbero gli assioni, particelle massive debolmente interagenti (chiamate WIMP), o neutrini.

Capire di che cosa è composta la materia oscura è molto importante per capire le dimensioni, la forma e il destino futuro dell'Universo. La quantità di materia oscura nell'Universo determinerà se questo è aperto (cioè se continuerà a espandersi all'infinito), chiuso (cioè se si espanderà fino a un certo punto per poi cominciare a contrarsi e a collassare su se stesso) oppure piatto (cioè se si espanderà fino a un certo punto e poi si fermerà, raggiunto l'equilibrio). Comperndere la materia oscura aiuterà anche a spiegare definitivamente la formazione e l'evoluzione delle galassie e degli ammassi. Quando una galassia ruota su se stessa, infatti, dovrebbe disgregarsi. Questo non avviene, quindi vi dev'essere qualcosa che la tiene insieme. Questo qualcosa è la gravità. La quantità di forza gravitazionale richiesta per tenere insieme la galassia, tuttavia, è enorme e non può essere generata dalla sola materia visibile che compone la galassia: ci dev'essere dunque anche una gran quantità di materia oscura.

Una domanda

Se la materia oscura non può essere vista, come possiamo essere sicuri che esiste?

Lo sapevi ? La risposta
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Il sito Web di StarChild è un servizio dell'High Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC), del Dr Nicholas E. White (Direttore), in collaborazione con il Laboratorio per l'Astrofisica delle Alte Energie, con la NASA/ e con il GSFC.

Autori: Il Team di StarChild
Grafica e musica: Ringraziamenti
Direttrice del progetto StarChild: Dr. Laura A. Whitlock
Responsabile Web: Eunice Eng, eunice.eng@gsfc.nasa.gov

Traduzione e adattamento in lingua italiana: Melania Brolis, Osservatorio Astronomico di Padova - "Prendi le Stelle nella Rete !"

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