Quanta materia esiste nell’universo? E’ una delle domande più interessanti e importanti in cosmologia.

Un gruppo internazionale di scienziati, che fanno capo all’Università di Chiba in Giappone, avrebbe dimostrato che la materia costituisce il 31 per cento della quantità totale di materia ed energia nell’universo, mentre il resto è costituito da energia oscura. Lo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal.

«I cosmologi ritengono che solo il 20 per cento della materia totale sia costituita da materia regolare o ‘barionica’ (oggetti massicci non luminosi, come pianeti e stelle che hanno esaurito il carburante o devono ancora iniziare a bruciarlo) – spiega Mohamed Abdullah, ricercatore presso l’Università di Chiba e primo autore dello studio – Circa l’80 per cento è costituito da materia oscura, la cui natura non è ancora nota, ma potrebbe trattarsi di particelle subatomiche che ancora non abbiamo scoperto».

Per determinare la quantità totale di materia nell’Universo, gli scienziati hanno utilizzato una tecnica ben collaudata: hanno messo a confronto il numero e la massa degli ammassi di galassie osservati con le previsioni ricavate da simulazioni. E’ la tecnica della Mrr (Mass Richness Relation) e si basa sul fatto che gli ammassi più massicci contengono più galassie rispetto agli ammassi meno massicci. Attraverso l’utilizzo della spettroscopia, gli scienziati hanno separato la radiazione in uno spettro di singole bande o colori, per determinare con precisione la distanza da ciascun ammasso; utilizzando i dati spettroscopici dello Sloan Digital Sky Survey-DR13, hanno creato un nuovo catalogo di ammassi denominato GalWCat19, disponibile al pubblico.

Le misurazioni sono risultate coerenti con i dati del 2018 del telescopio Planck progettato per studiare la radiazione cosmica.

Lo studio dimostra che la tecnica Mrr è un potente strumento per determinare i parametri cosmologici e che può essere applicata a differenti set di dati spettroscopici sulle galassie come quelli generati dai telescopi Subaru, Euclid, eRosita o James Webb.

 

Immagine in evidenza: relazione tra ammassi di galassie e quantità di materia – Crediti: Mohamed Abdullah