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    La materia oscura esiste: non servono spiegazioni alternative

    La materia oscura esiste: non servono spiegazioni alternative

    Tanto affascinante, misteriosa e sfuggente, la materia oscura rimane uno dei grandi enigmi insoluti della moderna astrofisica. Costituisce la gran parte della materia che compone l’Universo e la sua esistenza è stata dimostrata indirettamente e nessuna sua particella è stata mai catturata nei laboratori. Proprio per tale ragione, la sua esistenza è stata di recente addirittura messa in dubbio, però una ricerca pubblicata su The Astrophysical Journal e condotta dalla SISSA di Trieste, non solo spazza via tutti i dubbi e confuta le relazioni empiriche a sostegno di teorie alternative, ma offre anche spunti per comprenderne la natura e l’interazione con la materia ordinaria, cioè quella barionica.

    In sostanza ogni fenomeno che osserviamo nell’Universo, a piccola o grande scala, non può essere spiegato senza invocare la presenza della materia oscura giacché l’attrazione gravitazionale ascrivibile alla materia ordinaria è insufficiente per giustificare quanto si osservi. Una tra le prime prove dell’esistenza della materia oscura derivò dall’osservazione della rotazione delle galassie, e proprio con l’analisi delle curve di rotazione misurate in 153 galassie spirali classiche, qualche tempo fa, alcuni ricercatori della Case Western Reserve University, misero fortemente in dubbio l’esistenza della materia oscura e, più estesamente, la nostra comprensione dell'Universo. Da tale studio fu ottenuta una relazione empirica tra l’accelerazione gravitazionale totale delle stelle e la componente che si osserverebbe alla presenza della sola materia barionica nella classica teoria newtoniana. Tale relazione sembrava valida per tutte le galassie osservate, a prescindere dal raggio, e spiegava l’accelerazione gravitazionale senza mettere in discussione la materia oscura, ma chiamando in causa, ad esempio teorie di gravità modificata, come la MOND.

    I ricercatori del SISSA, guidati da Chiara Di Paolo, volevano giusto verificare tale relazione, allargandone lo studio pure all’analisi delle curve di rotazione riguardante 106 galassie non spirali, nello specifico 72 a bassa luminosità superficiale (LSB) e 34 nane a disco. Da tale studio è scaturita una nuova relazione che meglio descrive quanto osservato e smentisce quella empirica proposta in precedenza. In particolare, la nuova formula, oltre all’accelerazione gravitazionale totale e alla sua componente di materia ordinaria, tiene conto anche del raggio galattico e della morfologia del sistema osservato. Oltre a correggere quella inesatta empirica in precedenza proposta, rimuove i dubbi riguardanti la presenza della materia oscura nelle galassie, quindi conferma che esse ne sono permeate e sono avvolte da vasti aloni, a prescindere dal tipo. La nuova relazione, a detta degli autori, offrirebbe anche uno spiraglio per comprenderne la natura.

     Figura. Accelerazione in funzione del raggio in NGC 4455, una delle galassie studiate. 

    Credito: Di Paolo et al. modificato dal sondaggio SDSS9.

    Giuseppe Donatiello

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