CRONACA

La settimana della “consapevolezza” sulla materia oscura

NOTIZIE – Un esperimento di scienza partecipata: “the Dark Matter Awareness Week” da ieri fino a martedì prossimo coinvolgerà 140 istituti di ricerca (in oltre 50 paesi sparsi in tutto il globo) che proporranno tutti lo stesso seminario: “Dark matter in galaxies”.

“In sostanza,” spiega Paolo Salucci, astrofisico della SISSA di Trieste e coordinatore della manifestazione, “proponiamo un modo completamente nuovo per condividere i risultati raggiunti da una piccola comunità di scienziati che indaga la materia oscura con una comunità più ampia di astrofisici, cosmologi e fisici delle particelle interessati a questo aspetto ancora poco chiaro dell struttura del nostro Universo.”

La materia oscura costituisce circa il 30% dell’energia dell’Universo e circa il 90% della massa. Ma la sua natura resta ancora un enigma, una sfida che impegna da circa trent’anni astrofisici e cosmologi di tutto il mondo. Un mistero irrisolto su cui si spera presto di far luce.

Ormai è noto che non tutta la materia dell’Universo è osservabile: tutte le galassie infatti sono circondate da un alone misterioso di materia che a differenza di quella ordinaria non emette radiazioni di nessun tipo. “Questa componente di materia che definiamo oscura,” precisa Salucci “è invisibile all’osservazione e alla misurazione diretta ma può essere rilevata attraverso gli effetti gravitazionali che determina sulla materia luminosa. Nel corso degli ultimi cinque anni, inoltre, abbiamo scoperto che questa materia invisibile interagisce in diversi modi, ancora non ben chiari, con la materia ordinaria (barionica), quella luminosa”.

Fra gli esperti che hanno contribuito all’evento, oltre a Salucci, troviamo Ken Freeman (Canberra), pioniere nello studio delle galassie, Vera Rubin (Washington) e Albert Bosma (Marsiglia) a cui va attribuita la scoperta della materia oscura.

Per maggiori informazioni potete consultare questa pagina

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.

7 Commenti

  1. Le ricerche di Vera Rubin sono state fondamentali per convicere gli astrofisici dell’esistenza della materia oscura. La materia oscura nell’Universo e’ pero’ stata scoperta nei lontani anni 30 da un astronomo svizzero (bulgaro di nascita), Fritz Zwicky. Nel suo articolo del 1933 su Helvetica Physica Acta, Zwicky applico’ un teorema della meccanica statistica, il teorema del viriale, alla distribuzione nello spazio delle fasi proiettato delle galassie all’interno di un sistema di galassie (Coma Berenices). Il risultato, sorprendente, dell’analisi fu che la massa necessaria a rendere gravitazionalmente stabile il sistema di galassie osservato era molto maggiore di quella stimabile dalla somma delle masse delle galassie appartenenti al sistema. Una versione in inglese di quel lavoro si puo’ leggere su The Astrophysical Journal n.86, p.217 (http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1937ApJ….86..217Z).

  2. Il problema della materia oscura nasce nel momento in cui applichiamo, per il calcolo della velocità di una stella in una galassia, le leggi di Keplero o la legge di gravitazione di Newton.
    Ma l’applicazione della formula g = GM/d2 al moto delle stelle in una galassia, non è corretta: il moto di una stella non è assimilabile al moto dei pianeti attorno al Sole; l’accelerazione di una stella all’interno di una galassia, come all’interno di un astro, più correttamente è data da
    g(d) = 4/3πG•ρ(d)•d
    dove ρ(d) è la densità media della galassia fino alla distanza d dal centro.
    Dovendo essere v2/d = 4/3πG•ρ(d)•d consegue che v2 è proporzionale a d2ρ(d).
    Se ora immaginiamo la galassia come un ellissoide di rotazione, di spessore centrale (asse di simmetria) 2h costante e indichiamo con M(d) la massa della galassia non esterna alla sfera di raggio d e centro nel nucleo galattico, essendo ρ(d) =3M(d)/4πhd2, otteniamo che v è proporzionale a √M(d). Poiché M(d) è non decrescente consegue che oltre una certa distanza dal nucleo, non solo v non decresce con d, ma addirittura cresce, anche se lentamente, come √M(d), in accordo con l’osservazione. Analogo ragionamento per un ammasso o un superammasso di galassie.
    Domenico Annunziata
    d.annunziata@libero.it

    1. Egr. Sig. Annunziata,

      La sua conclusione presuppone che la densità rho(r) sia costante. Nè le galassie nè gli ammassi sono caratterizzati da una densità costante della materia visibile, bensì decrescente con l’aumentare della distanza dal centro, r. Più in generale M sarà allora dato dall’integrale di 4 pi rho(r) r^2 dr. Le equazioni si complicano alquanto. A tale proposito mi permetto di consigliarle la lettura del seguente libro di testo, Binney & Tremaine, “Galactic Dynamics”, 1987, Princeton University Press, NJ (in inglese) oppure può seguire le lezioni on-line del prof. Gary Mamon, disponibili al sito http://www2.iap.fr/users/gam/M2/ (in francese). Quando si applicano le equazioni corrette si trova che la densità di massa non decresce rapidamente con la distanza dal centro come la densità di materia osservata, da cui la necessità di invocare della materia che non vediamo per spiegare i moti osservati.

  3. Nel nostro laboratorio
    con delle masse in rotazione accelerativa (volani) si dà la possibilità di modificare il momento angolare di masse sempre in rotazione a distanza . Come sapete masse in rotazione accelerativa emettono delle vere O.G..che colpendo altre masse in rotazione stabile ne fanno aumentare il momento angolare in accelerazione o in decelerazione dipendente dalla fase rotativa dell’onda in arrivo. Sò che lo scritto sembrerà una bestemmia . Ma è realtà. Tutto sottoposto a severe prove ontologiche Con questi volani già da anni con registratori digitali registriamo le vere O.G. terrestri e lunari non certamente le O.G. relativistiche che non possono esistere,e a proposito di questo per vostra curiosità potrete vedere nel mio sito le prime vere O.G. terrestri e lunari ricevute al mondo http://www.cortesi-gravity.it pag.9
    Questo per avere un commento sul fatto che se questi rivelatori atti alla ricezione delle O.G.
    Create dalla materia diciamo normale potrebbero anche essere utili per rivelare O.G. di materia oscura? Sempre che esista .

  4. La materia oscura dimostra chiaramente l’ineguadezza delle teorie fisiche attualmente in auge, formulate dallo studio del nostro ristretto spaziotempo, per capire e formulare esaustive teorie valide per l’intero Universo la cui estensione é, secondo gli ultimi studi, di circa 20 miliardi di anni luce i fisici devono partire da concetti ed ipotesi nuove. La teoria della Relatività dimostrò che per velocità molto vicine a c la Meccanica Classica era fallace. Ergo i fisici devono fare un salto di qualità per poter capire e spiegare lo spaziotempo dell’Intero Universo. Lo stesso abito mentale deve essere indossato dagli astrofici per capire nella loro essenza i buchi neri. Forze attrattivi di quella potenza non sono state mai studiate dai fisici ed astrofici terrestri.

  5. Egr. Signor Biviano
    se considera le mie conclusioni errate solo perché la densità di una galassia o di un ammasso non è costante, ma decrescente con la distanza dal centro, mi sta bene. So benissimo che la densità decresce con la distanza dal centro ed infatti se rilegge il mio commento può notare che uso il simbolo ρ(d) per sottolineare che la densità media della galassia è funzione decrescente della distanza d dal centro della stessa galassia.
    Domenico Annunziata

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