Che fine ha fatto la materia oscura

Una rappresentazione della distribuzione della materia oscuraUna scoperta che vede partecipare anche la SISSA di Trieste mette in discussione le conoscenze sulla formazione delle galassie e l’esistenza della materia oscura

La materia oscura potrebbe anche non esistere, lo sostiene un gruppo internazionale di scienziati, che vede coinvolto anche Paolo Salucci, fisico della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati di Trieste. In uno studio pubblicato sulla rivista Nature Salucci e colleghi mettono in dubbio le conoscenze fondamentali su quella parte di materia che da circa trent’anni rivoluzionato la nostra concezione dell’Universo. La mataria oscura è un vero è proprio enigma per gli astrofisici: costituisce circa il 22% della materia dell’Universo ma non è possibile osservarla direttamente, perché non emette luce visibile né altre radiazioni elettromagnetiche. Viene rilevata attraverso il moto “anomalo” della materia luminosa: stelle e atomi di idrogeno, infatti, ruotano a una velocità molto maggiore di quella dovuta alla loro auto-gravità a causa di un potenziale gravitazionale invisibile.

“Dalla nostra ricerca è emerso che le due componenti dell’Universo non solo si conoscono, ma sono addirittura molto intime” commenta Salucci. “In particolare abbiamo riscontrato un’interazione complessa, difficilmente spiegabile dalle leggi della fisica fondamentale: la densità superficiale della materia luminosa all’interno di una zona caratteristica della materia oscura è la stessa in tutte le galassie indipendentemente dalla loro grandezza e morfologia. Questo ci conduce a due ipotesi conclusive: o quello che noi identifichiamo per materia oscura non esiste, ed è semplicemente l’effetto di una nuova legge di gravità che agisce sulla materia ordinaria, oppure la materia oscura è veramente formata da una nuova particella elementare, ma c’è un processo fisico nella formazione delle galassie che ci sfugge”. A queste conclusioni Salucci e colleghi sono giunti attraverso l’osservazione astronomica di diversi tipi di galassie, con telescopi (in Usa e Cile) e radiotelescopi (in Olanda e Australia).

La teoria attuale è quella della “materia oscura fredda”, dove l’unica forza cosmologica è quella gravitazionale e la materia oscura è formata da una nuova particella fondamentale, il neutralino. La materia oscura data la sua massa enorme sarebbe la responsabile delle strutture dell’Universo che osserviamo provocando la gran parte della forza di gravità che tiene insieme le galassie. Secondo questa teoria la materia oscura gioca dunque un ruolo determinante nella formazione stessa delle galassie: gli aloni di materia oscura si formano per instabilità gravitazionale e su questi successivamente collassano gli atomi di idrogeno che poi formeranno le stelle. Alle fine di  questo processo, la distribuzione della materia oscura è uguale in tutte le galassie, mentre la distribuzione della materia luminosa è molto diversa da galassia a galassia.
“Le due componenti sarebbero dunque disaccoppiate,” spiega Salucci. Eppure “questa teoria non riesce assolutamente a spiegare quanto emerso dalla nostra scoperta. Abbiamo infatti riscontrato che in ogni galassia dell’Universo la materia oscura sembra sapere dove sia la materia luminosa e come questa sia distribuita, cioè sembra avere interagito con essa in un modo che attualmente non sappiamo spiegarci.”

Questa scoperta apre nuovi scenari sulla conoscenza dell’Universo e la sua evoluzione. Come si formano effettivamente le galassie? La legge della gravitazione universale, formulata da Newton ed Einstein, riesce a spiegare il dialogo registrato tra materia ordinaria e materia oscura o è opportuna una sua riformulazione? Esiste davvero questa forma misteriosa di materia? Gli esperimenti condotti in tutto il mondo per la sua rivelazione, anche quelli in corso al Cern di Ginevra con LHC, sono quindi veramente destinati a risolvere uno dei più profondi misteri dell’astronomia?

Nature 461, 627-628 (1 October 2009) | doi:10.1038/nature08437

Federica Sgorbissa
Federica Sgorbissa è laureata in Psicologia con un dottorato in percezione visiva ottenuto all'Università di Trieste. Dopo l'università, ha ottenuto il Master in comunicazione della scienza della SISSA di Trieste. Da qui varie esperienze lavorative, fra le quali addetta all'ufficio comunicazione del science centre Immaginario Scientifico di Trieste e oggi nell'area comunicazione di SISSA Medialab. Come giornalista free lance collabora con alcune testate come Le Scienze e Mente & Cervello.

5 Commenti

  1. Mi fa piacere constatare che qualcuno inizia a dubitare delle teorie gravitazionali conosciute. Ovvio che sia così perché le teorie gravitazionali conosciute, non possono ancora stabilire la distanza media, minima o massima della vicinissima Luna. Non occorre osservare il moto delle galassie per accorgersi che è tutto da rifare.

    La Luna situata a 384400 Km dalla Terra ha una forza centrifuga di 1,9993e+20 N. Alla stessa distanza, la forza d’attrazione tra Terra e Luna vale 1,9802e+20 N. Per tenere la Luna alla sua distanza media, alla Terra manca una massa di 5,78e+22 kg; quindi, manca una massa pari a 0,78 volte la massa lunare.

    Le possibili conclusioni sono due:

    1- Tra la Terra e la Luna ci deve essere materia oscura di massa 5,78e+22 kg.
    2- Le teorie gravitazionali conosciute devono essere abbandonate perché regolate da principi errati.

    L’opzione “2” è quella esatta perché tutte le teorie gravitazionali conosciute partono dal presupposto ingiustificato che i campi gravitazionali sono statici. Nel mio sito (www.forzefondamentali.com) è dimostrato in un’infinità di modi che il campo di gravità terrestre scorre verso l’interno della Terra e trascina verso il basso tutti i corpi materiali. Gli oggetti che non si fanno trascinare verso il basso dallo scorrere della gravità, generano peso.

    Per dimostrare con brillantezza questa tesi, esistono un’infinità di modi ma il migliore è sicuramente la corretta analisi matematica del moto di caduta libera. Chi vuole imparare a svolgere la corretta analisi matematica del moto di caduta libera, deve andare nel mio sito perché non esistono alternative. L’analisi logica e matematica del moto di caduta libera dice tutto sulla gravità perché non esistono altri fenomeni naturali interamente governati dalla gravità.

    Quando si conoscono i meccanismi che conservano la natura dinamica della gravità, i meccanismi che regolano il moto di caduta libera ed i meccanismi che conservano la forza del peso; diventa divertente leggere articoli come questo. La gravità non ha proprio nulla da dire a coloro che vorrebbero studiarla senza aver imparato a svolgere la corretta analisi matematica del moto di caduta libera.

    La vera gravità si studia con le cose che cadono verso il basso (pietre, pendoli e corde) non con telescopi ed acceleratori nucleari.

    Mi meraviglierei se questo commento fosse pubblicato perché conosco l’oscurantismo scientifico. Saluti Michele

  2. “…In particolare abbiamo riscontrato un’interazione complessa, difficilmente spiegabile dalle leggi della fisica fondamentale”
    “…..Questo ci conduce a due ipotesi conclusive: o quello che noi identifichiamo per materia oscura non esiste, ed è semplicemente l’effetto di una nuova legge di gravità che agisce sulla materia ordinaria, oppure la materia oscura è veramente formata da una nuova particella elementare, ma c’è un processo fisico nella formazione delle galassie che ci sfugge”.
    A queste conclusioni Salucci e colleghi sono giunti attraverso l’osservazione astronomica di diversi tipi di galassie, con telescopi (in Usa e Cile) e radiotelescopi (in Olanda e Australia).

    Bravi?
    Se non è spiegabile che scoperta è?
    Sarebbe il caso di rivedere la fisica fondamentale?
    Tutto nasce dalla materia oscura, le galassie etc. e poi da una galassia se ne forma un’altra ed un’altra ancora…
    E’ come dall’uomo ne nasce un’altro.
    Dovreste chiedere aiuto a Dio, se Lui vuole allora qualcosa troverete altrimenti perdete solo tempo! Il problema è cosa volete dalle Vs. “scoperte”.

  3. La materia oscura in effetti non esiste, è solo conseguenza di un’applicazione non corretta della legge di gravitazione al moto delle stelle in una galassia. Il moto di una stella non è assimilabile al moto dei pianeti attorno al Sole; l’accelerazione a di una stella all’interno di una struttura cosmica, a distanza d dal suo centro di massa, è data da a = 4/3πG•ρ(d)•d  dove ρ(d) è la densità media della struttura alla distanza d dal centro . Dovendo essere  v^2/d = 4/3πG•ρ(d)•d  consegue che v^2 è proporzionale a d^2ρ(d).Se ora immaginiamo una galassia come un ellissoide di rotazione, di spessore centrale (asse di simmetria) 2h costante, e quindi di volume  4/3πhd^2, essendo  ρ(d) =3M(d)/4πhd^2, otteniamo che v è proporzionale a √M(d) dove M(d) rappresenta la massa della galassia non esterna alla sfera di raggio d e centro nel nucleo galattico.Come si vede, oltre una certa distanza dal centro, non solo v non decresce con d, ma addirittura cresce, anche se lentamente, come      √M(d), in accordo con l’osservazione. Se la galassia è sferica la velocità di una stella è proporzionale a √M(d)/d e in generale decresce con la distanza dal centro.

    1. Domenico…. cosa intendi per “p = densità media della struttura alla distanza -d- dal centro”? Hai centrato il problema con questo concetto ma dovresti chiarire se parli di densità di forza gravitazionale (Forza/Volume) o di densità di massa (massa/Volume). Io ho risolto il problema con la grandezza “Forza/Volume” ma questo implica che la forza debba essere una grandezza fisica fondamentale (esempio 1 Kg-Forza). Nella Scienza classica, la forza non è una grandezza fisica fondamentale (1N= 1 kg massa. metro/ secondo al quadrato) perciò non esiste la possibilità di quantificare una densità di forza. Se dividi Newton con metri cubi, infatti, non ottieni “N/m^3” ma “kg./s^2 .m^2”. Nella grandezza del Newton di forza ci sono dei metri che devono essere semplificati quando si dividono con metri cubi. In pratica, è matematicamente impossibile quantificare una densità volumetrica di forza utilizzando le forze quantificate in Newton… a meno che non si voglia reinventare la logica del calcolo. Quando si divide Forza con superficie per stabilire una pressione, non si ottengono “N/m^2” perché, chi ha fatto le scuole medie, sa che le grandezze fisiche si semplificano perciò, “N/metri quadri” è uguale a “kg massa/ metri. s^2”. Il problema della gravità non si può risolvere partendo da “F=m.a” ; ovvero, da un concetto che assegna alla massa una grandezza fisica fondamentale (kg) perché la forza diviene una grandezza fisica non fondamentale (kg.m/s^2). Dal momento che è matematicamente impossibile stabilire una densità volumetrica di forza dividendo Newton con metri cubi, il problema della gravità non può essere risolto in alcun modo perché,il moto degli astri ha un precisissimo legame con la densità della forza gravitazionale situata nello spazio in cui un astro si trova a transitare. La densità di forza di un campo gravitazionale, non è affatto costante perché laddove c’è poca forza gravitazionale, la densità di forza gravitazionale è minima. Le teorie gravitazionali conosciute, dipendono da “G”, non dalla densità di un campo gravitazionale. Per questo i conti non tornano.

      Sarei curioso di approfondire il tuo calcolo regolato da “p” perché l’idea è azzeccata. Vorrei confrontarlo con la mia soluzione che è completamente diversa perché regolata dalla densità di forza di un campo gravitazionale e non da massa e da G.

      Non riesco a trovare il tuo contatto. Il mio contatto lo trovi al sito http://www.forzefondamentali.com.

  4. Bell’articolo. Giustamente critico.

    E anche io purtroppo devo constatare che gli scienziati hanno abbandonato del tutto il metodo scientifico. Ma come si fa ad inventarsi di sana pianta, ogni giorno, un oggetto nuovo, senza nessuna base scientifica di partenza? Wimps, gravità repulsiva, materia oscura (pesantissima, tantissima, ma trasparente…in quanto noi le galassie le vediamo benissimo…). Ma se io sento dei rumori in soffitta, non sono autorizzato a supporre l’esistenza dei fantasmi; magari sono i topi, o i colombi, o il vento.
    Materia ed energia oscura fantomatiche che sono molto di più dell’osservabile: MA COME SI FA A DAR FIDUCIA AD UN AMMINISTRATORE CHE È IN GRADO DI RENDER CONTO DI MENO DEL 5% DEL PATRIMONIO AMMINISTRATO, SENZA CONSIDERARLO POCO COMPETENTE?

    Galileo Galilei ed Occam si staranno rivoltando nella tomba.

    Poi, addirittura, adesso, stanno constatando una quantità di positroni nei raggi cosmici e subito vogliono usare la cosa per dire che essi si sono formati tramite delle interazioni nella materia oscura. Ma ci rendiamo conto?
    Usano ogni cosa, in modo fanciullesco, per spostare il discorso su ciò che loro desiderano in quel momento.
    Mi viene in mente la storiella di Pierino, che aveva studiato il leone e all’esame gli chiedono, invece, il serpente; e allora lui risponde: “Il serpente è un animale cattivo; quasi cattivo quanto il leone. IL LEONE………….”
    Ma, del resto, l’ho sempre detto: la vicenda imbarazzante dei neutrini superluminali, imperdonabile soprattutto a quei tanti teorici che non l’hanno respinta immediatamente, così rinnegando tutto l’elettromagnetismo, che loro mal conoscono, evidentemente (e sappiamo bene come è poi finita) è un fortissimo segnale dal cielo; è Dio che sta dicendo loro: “E’ finita!” “Game Over!”
    http://rinabrundu.files.wordpress.com/2012/11/anything-but-superluminal-neutrinos-and-divine-bosons-by-leonardo-rubino.pdf

    Il mio parere sulle galassie e sulla materia oscura è invece il seguente, semplicistico, ma un tantino più plausibile:

    http://vixra.org/pdf/1306.0197v1.pdf

    E dell’energia oscura, io personalmente non ne ho bisogno, in quanto, a mio avviso, l’Universo si sta contraendo, e la gravità, banalmente, lo testimonia e ne giustifica l’accelerazione:

    http://rinabrundu.files.wordpress.com/2012/06/lavvocato-hubble-e-la-presunta-espansione-delluniverso.pdf

    http://www.aliveuniverseimages.com/documents/004-uge.pdf

    Saluti.
    Leonardo Rubino.
    leonrubino@yahoo.it

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