Nuovi indizi sulla natura della materia oscura trovati con i telescopi spaziali Hubble e Chandra

Sei ammassi di galassie studiati tramite i telescopi spaziali Hubble (in blu) e Chandra (in rosso) per investigare sulla materia oscura (Immagine NASA/ESA)
Sei ammassi di galassie studiati tramite i telescopi spaziali Hubble (in blu) e Chandra (in rosso) per investigare sulla materia oscura (Immagine NASA/ESA)

Un uso combinato dei telescopi spaziali Hubble e Chandra ha permesso di compiere uno studio sulla materia oscura i cui risultati sono stati descritti in un articolo pubblicato sulla rivista “Science”. Attualmente non abbiamo strumenti per rilevare direttamente la materia oscura perciò gli scienziati sono costretti a studiarla indirettamente tramite i suoi effetti, in questo caso su 72 ammassi galattici per studiarne il comportamento.

Questa ricerca è stata condotta in collaborazione tra l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) francese e la University of Edinburgh scozzese. È una delle tante ricerche che stanno cercando di far luce su uno dei più grandi misteri dell’astrofisica dell’inizio del XXI secolo. La materia oscura costituisce la maggior parte della materia esistente nell’universo ma possiamo dire che esiste solo a causa dei suoi effetti ma non conosciamo davvero la sua natura.

La materia oscura è stata chiamata così perché non riflette, assorbe o emette luce. Tuttavia, interagisce con la materia normale tramite la forza di gravità e ciò permette di studiarla in maniera indiretta e nel corso degli anni è stata perfino realizzata una mappa della sua distribuzione.

Nel caso di questa specifica ricerca, gli scienziati hanno esaminato in particolare grandi collisioni cosmiche tra galassie. Esse avvengono nel corso di tempi incredibilmente lunghi, perfino miliardi di anni, con immense quantità di materia normale e soprattutto materia oscura che interagiscono tra di loro a causa della forza di gravità.

In particolare, il cosiddetto effetti di lente gravitazionale, la distorsione della luce causata dall’enorme gravità di una o più galassie, permette di effettuare studi precisi sulle loro masse totali e caratteristiche. Nei 72 ammassi galattici studiati nel corso di questa ricerca, le collisioni tra galassie sono avvenute in epoche diverse e sono visibili ad angoli diversi.

Il telescopio spaziale Hubble ha permesso di mappare la distribuzione delle stelle e della materia oscura dopo una collisione, sfruttando l’effetto di lente gravitazionale sulla luce sullo sfondo. Chandra è stato usato per rilevare le emissioni di raggi X dalle nubi di polvere che si scontravano.

Il team di ricercatori ha scoperto che la materia oscura continuava a muoversi attraverso le violente collisioni senza rallentare molto. Ciò significa che la materia oscura interagisce con se stessa meno di quanto si pensasse. È solo un pezzo di un mistero difficile da risolvere proprio perché dev’essere studiato in maniera indiretta. Le ricerche sull’infinitamente grande e sull’infinitamente piccolo continuano assieme per permetterci di capire meglio alcuni dei segreti dell’universo.

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