Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” descrive una ricerca sulla distribuzione della materia nell’universo. Secondo i risultati il 20% della materia ordinaria è contenuto nei cosiddetti vuoti cosmici e le galassie costituiscono solo un cinquecentesimo del volume dell’universo. Un team guidato da Markus Haider dell’Institute of Astro and Particle Physics dell’Università di Innsbruck in Austria, ha utilizzato simulazioni del progetto Illustris per raggiungere queste conclusioni.
Le simulazioni di Illustris sono create cercando di riprodurre fedelmente la struttura dell’universo. Di conseguenza, comprende non solo la materia ordinaria, o barionica, ma anche la materia oscura e in particolari i suoi effetti gravitazionali. Su queste basi, è stato possibile riprodurre con buona fedeltà la formazione e l’evoluzione delle galassie e anche delle strutture a filamenti che si estendono lungo le estremità dei vuoti cosmici.
Secondo queste simulazioni, circa la metà della massa esistente nell’universo è contenuta nelle galassie ma in un volume che costituisce solo lo 0,2% dell’universo attuale. Un altro 44% della materia è contenuto nei filamenti e il 6% rimanente è contenuto nei vuoti cosmici, che costituiscono l’80% del volume dell’universo.
I vuoti cosmici sono strutture tra i filamenti in cui la densità di materia è molto bassa. In realtà, a volte è possibile trovare galassie o nubi di gas in queste grandi aree ma sono isolate. Alcuni di questi vuoti sono così grandi da essere chiamati supervuoti. Secondo questa ricerca non sono poi così vuoti.
Un risultato sorprendente emerso dalle simulazioni di Illustris è che il 20% della materia ordinaria è stato spostato verso i vuoti cosmici. I responsabili potrebbero essere i buchi neri supermassicci esistenti al centro delle galassie. Una parte della materia che precipita nei buchi neri viene convertita in energia. Il gas attorno ai buchi neri riceve quest’energia e viene spinto via fino a distanze anche di centinaia di migliaia di anni luce, ben oltre i confini delle galassie che li ospitano.
Questo fenomeno potrebbe anche spiegare il cosiddetto problema della massa barionica mancante. Gli astronomi hanno trovato una minor quantità di materia ordinaria di quella prevista dai loro modelli ma se quella mancante è finita fuori dalle galassie, nei vuoti cosmici, il problema potrebbe essere risolto.
I ricercatori stanno continuando a effettuare simulazioni e i risultati dovrebbero essere disonibili nei prossimi mesi. Il problema maggiore consisterà nel cercare di rilevare la materia nei vuoti cosmici con osservazioni dirette per verificare la correttezza delle simulazioni perché è probabilmente troppo fredda e tenue per emettere radiazioni elettromagnetiche come i raggi X.
