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Materia oscura, nuova ipotesi sulla composizione

Un team di fisici della New York University ha sviluppato un metodo per prevedere la composizione della materia oscura, invisibile e rilevata solo dalla sua attrazione gravitazionale sulla materia ordinaria. La ricerca si è focalizzata sulle ‘firme cosmologiche’ della matteria oscura, che vengono rilevate quando quest’ultima modifica le temperature delle particelle o altera la velocità di espansione dell’universo. Gli astronomi si sono concentrati sull’analisi della nucleosintesi del Big Bang, un processo che porta alla formazione di elementi leggeri come elio, idrogeno e litio. La presenza di materia oscura influenza il modo in cui ciascuno di questi composti si formerà. 

Un altro elemento cruciale per la loro produzione è il fondo cosmico a microonde, la radiazione elettromagnetica generata dalla combinazione di elettroni e protoni, che è rimasta dopo la formazione dell’universo. Il team ha scovato un mezzo per individuare la presenza di di materia oscura, con una massa compresa tra quella dell’elettrone e del protone, e ha creato dei modelli che tengono conto sia della nucleosintesi del Big Bang sia del fondo cosmico a microonde. 

La materia oscura può modificare l’abbondanza di alcuni elementi prodotti nell’universo primordiale e lascia un’impronta nel fondo cosmico a microonde, modificando la velocità con cui il cosmo si espande. In particolare forme più leggere di materia oscura potrebbero far espandere l’universo così velocemente da non permettere la formazione di elementi luminosi. Secondo gli scienziati inoltre alcuni modelli di materia oscura non possono avere una massa troppo piccola, in caso contrario il cosmo sarebbe diverso da come appare ai nostri occhi.

Credit foto: Cara Giovanetti/New York University

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