Come è distribuita la materia oscura nelle piccole galassie

Gli astronomi dell’Università di Austin (Texas) ritengono di aver trovato la risposta a 20 anni di dibattito sulla distribuzione della misteriosa materia oscura nelle piccole galassie. I ricercatori hanno dimostrato che la distribuzione, mediamente, segue una semplice legge di diminuzione dal centro della galassia verso l’esterno, anche se l’esatta distribuzione talvolta cambi da galassia a galassia. La materia oscura non interagisce col campo elettromagnetico e si rende “visibile” solo dai suoi effetti gravitazionali. In una galassia come la Via Lattea è presente in misura 20 volte superiore alla materia ordinaria, ma le galassie nane questo rapporto sale a 1000 volte.

La galassia nana della Fornace, oggetto dello studio, si trova a soli 460 mila anni luce dalla Terra. Crediti: ESO/Digitized Sky Survey 2

La galassia nana della Fornace, oggetto dello studio, si trova a soli 460 mila anni luce dalla Terra. Crediti: ESO/Digitized Sky Survey 2

Per questa ragione lo studio si è concentrato sulla galassia nana della costellazione della Fornace, riportando i dati osservativi su una simulazione matematica che è stata elaborata da un potente calcolatore dell’Università texana, basato su 5850 processori e capace di 62 trilioni di operazioni al secondo in virgola mobile. I risultati saranno pubblicati oggi su Astrophysical Journal Letters. Per saperne di più: Astronomers unravel 20-year dark matter mystery with new computer models

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Materia oscura che emette luce oscura ?

Una piccola percentuale del materia oscura nel nostro universo potrebbe essere in grado di interagire con sé stessa attraverso una sconosciuta forza oscura, formando atomi oscuri e probabilmente anche emettere luce oscura. Non pensate che i fisici teorici siano andati completamente fuori di testa, perché questa forma di materia oscura, ha alcune conseguenze cosmologiche che gli astronomi possono osservare. Mentre la materia oscura tradizionale forma aloni sferici attorno alle galassie, questa forma più interattiva di materia oscura avrebbe “dinamiche simili alla materia ordinaria”, ha detto il fisico teorico Andrey Katz, che è un post-doc presso l’Università di Harvard e co-autore di un articolo è apparso 23 maggio su Physical Review Letters. “Può può formare un disco molto simile al disco galattico della Via Lattea.

La materia oscura costituisce circa il 23% della materia totale dell'Universo

La materia oscura costituisce circa il 21% della materia totale dell’Universo, quella ordinaria, che osserviamo e di cui siamo fatti, solo il 4%.

La novità che A.Katz e il suo team propongono è che alcuni tipi di materia oscura potrebbero avere interazioni complesse. Potrebbero essere soggetti a una forza oscura che colpisce solo la materia oscura. “Sarebbe simile alla nostra forza elettromagnetica”, ha detto Katz. E vorrebbe dire “la materia oscura può emettere questi fotoni oscuri” che permetterebbero che si raffreddi favorendo la formazione di un disco. “Sappiamo che la materia oscura è in gran parte sotto forma di alone sferico”, ha detto Reece. “Ma ci potrebbero essere diversi tipi di materia oscura, e forse il 10 per cento di essa fa dischi. Questo vincolo è compatibile con ciò che osserviamo”. L’ipotesi potrebbe essere confermata dalle osservazioni di Gaia, veicolo spaziale dell’Agenzia Spaziale Europea, che dovrà mappare i moti di un miliardo di stelle nella nostra galassia. Se esiste un disco di materia oscura, la sua influenza gravitazionale potrebbe essere rivelata attraverso una tale mappa. Per saperne di più: Strange Dark Matter Interactions Could Create Galactic Disks and Dark Light

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