La maggior parte della materia dell’universo è oscura. Talmente oscura da generare un conflitto tra modelli ricavati da simulazioni numeriche e osservazioni telescopiche. Se i primi suggeriscono un accumulo di materia oscura al centro di una galassia, formando un picco di densità, le seconde indicano una dispersione uniforme in tutto il sistema stellare. Per venirne a capo, un team di astronomi della collaborazione HSTPROMO (High-Resolution Space Telescope PROper MOtion), ha combinato i dati delle osservazioni del telescopio spaziale Hubble della Nasa, ottenuti nel corso di 18 anni, nel tentativo di rintracciare materia oscura su una galassia nana , così da comprendere che ruolo svolge nell’evoluzione di un simile sistema. La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal.
“Questo tipo di studio è un investimento a lungo termine e richiede molta pazienza,” sottolinea Eduardo Vitral, dello Space Telescope Science Institute di Baltimora e autore principale dello studio. “Siamo in grado di fare questa scienza grazie a tutta la pianificazione realizzata nel corso degli anni per raccogliere effettivamente questi dati”. La scelta del candidato è caduta su Draco, galassia nana sferoidale situata a circa 250.000 anni luce dalla Terra, e nota per avere una proporzione più elevata di materia oscura rispetto ad altri tipi di galassie.
I ricercatori hanno quindi osservato e misurato i moti dinamici delle stelle al suo interno, nello specifico combinando la velocità radiale – il movimento di una stella verso l’interno o l’esterno rispetto alla Terra – e il moto proprio, vale a dire il movimento della stella attraverso il cielo.
“Quando si misurano i moti propri, si annota la posizione di una stella in un’epoca e poi, molti anni dopo, si misura la posizione della stessa stella. Si calcola lo spostamento per determinare quanto si è mossa,” spiega Sangmo Tony Sohn, co-autore dell’articolo e principal investigator del più recente programma di osservazione. “Per questo tipo di osservazione, più si aspetta, migliore sarà la misurazione dello spostamento delle stelle.”
Con una precisione tale di ridurre il livello di incertezza nella misurazione dei moti propri delle stelle, l’archivio ricco di dati di Hubble ha permesso ai ricercatori di produrre un’analisi in 3D dei movimenti stellari senza precedenti.
“I nostri modelli tendono a concordare maggiormente con una struttura a cuspide, in linea con i modelli cosmologici,” conclude Vitral. “Anche se non possiamo affermare definitivamente che tutte le galassie contengano una distribuzione della materia oscura a forma di cuspide, è entusiasmante disporre di dati così ben misurati che superano qualsiasi cosa abbiamo avuto in precedenza”.
Immagine in apertura: sezione della galassia nana Draco. A sinistra una visione più ampia della regione. Crediti: Nasa, Esa, Eduardo Vitral, Roeland van der Marel e Sangmo Tony Sohn (STScI), DSS; elaborazione dell’immagine: Joseph DePasquale (STScI).
