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Un nuovo metodo per “pesare” la materia oscura

Un nuovo modo per “vedere” gli sfuggenti aloni di materia oscura che circondano le galassie. È quanto afferma di aver scoperto un team di astronomi grazie ad una nuova tecnica che, affermano, 10 volte più precisa del metodo migliore precedente. Il lavoro è pubblicato su Monthly Notices della Royal Astronomical Society.

Si stima che l’85% della materia nell’universo sia invisibile. Questa “materia oscura” non può essere osservata direttamente, perché non interagisce con la luce allo stesso modo della materia ordinaria che compone le stelle, i pianeti e la vita sulla Terra.

Allora come misuriamo ciò che non può essere visto? La chiave è misurare l’effetto della gravità prodotto dalla materia oscura.

Pol Gurri, il dottorando presso la Swinburne University of Technology che ha guidato la nuova ricerca, spiega: «È come guardare una bandiera per cercare di sapere quanto vento c’è. Non puoi vedere il vento, ma il movimento della bandiera ti dice con quanta forza soffia il vento».

La nuova ricerca si concentra su un effetto chiamato lente gravitazionale debole, che è una caratteristica della teoria della relatività generale di Einstein. «La materia oscura distorce leggermente l’immagine di qualsiasi cosa dietro di essa”, afferma il professore associato Edward Taylor, che è stato anche coinvolto nella ricerca. «L’effetto è un po’come leggere un giornale attraverso la base di un bicchiere di vino».

La debole lente gravitazionale è già uno dei modi più efficaci per mappare il contenuto di materia oscura dell’universo. Ora, il team di Swinburne ha utilizzato il telescopio ANU da 2,3 metri in Australia per mappare il modo in cui ruotano le galassie con lenti gravitazionali. «Poiché sappiamo come si suppone che le stelle e il gas si muovano all’interno delle galassie, sappiamo più o meno come dovrebbe apparire quella galassia», dice Gurri. «Misurando quanto sono distorte le immagini della galassia reale, possiamo capire quanta materia oscura ci vorrebbe per spiegare ciò che vediamo».

La nuova ricerca mostra come queste informazioni sulla velocità consentano una misurazione molto più precisa dell’effetto di lente di quanto sia possibile utilizzando la sola forma. «Con il nostro nuovo modo di vedere la materia oscura», dice Gurri, «speriamo di avere un quadro più chiaro di dove si trova la materia oscura e che ruolo gioca nel modo in cui si formano le galassie».

Le future missioni spaziali come il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA e l’Euclid Space Telescope dell’Agenzia spaziale europea, a cui l’Italia partecipa con Asi e Inaf con un significativo contributo scientifico, sono progettate, in parte, per effettuare questo tipo di misurazioni basate sulle forme di centinaia di milioni di galassie.

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