sabato 2 maggio 2015

Dark Matter - la Materia Oscura


























Affrontiamo oggi un altro argomento di quelli da 'mal di testa', la Materia Oscura, questa sconosciuta. Come al solito però, cerchiamo di farlo in maniera semplice e comprensibile.

Prima di tutto, fissiamo bene nella memoria questo concetto fondamentale, che ricorderemo lungo il post:
la materia oscura non può essere osservata direttamente, dal momento che non emette né assorbe luce. In sostanza, la sua esistenza può essere soltanto inferita-dedotta tramite i suoi effetti gravitazionali sulla materia visibile. Se non possiamo osservarla direttamente non ci possono essere foto della materia oscura, quindi ci tocca spiegarla con un altro percorso. Seguitemi.

Cosa sono le due immagini che vedete nella foto sopra?
Per la 1^ immagine (Universo Osservabile) andate a dare un'occhiata al post Big Bang, dove troverete la descrizione di cosa state guardando, cioè la luce più antica dell'Universo, la "radiazione cosmica di fondo a microonde", e la temperatura di questa radiazione rilasciata dal Big Bang all'epoca in cui l'Universo aveva 'soltanto' 375.000 anni.

Per quanto riguarda invece la 2^ immagine, la dimensione dell'Universo Indeterminato, è proprio questo di cui parliamo ora. Quella che vedete sembra una ragnatela con zone più dense e zone vuote. Allora vediamola e cerchiamo di capire meglio.

la ragnatela che connette le galassie, nel dettaglio il cerchio illuminato ha un diametro di 2 milioni di anni luce



Questa è la prima immagine della 'ragnatela' che connette le galassie. Si tratta di una rete composta da giganteschi filamenti gassosi che, se così si può dire, "tengono insieme" l'universo.

Per essere chiari ed evitare malintesi, tenete presente che stiamo guardando qualcosa che è inimmaginabile per le nostre menti, va al di là di qualsiasi possibilità di comprensione per noi non addetti ai lavori. Fortunatamente però, riducendo tali distanze e dimensioni cosmiche in modo più proporzionato e leggibile, possiamo ragionarci su.

L'immagine che vedete sopra è stata resa possibile da una felice quanto eccezionale occasione:
l'utilizzo delle intense radiazioni generate da un quasar (un nucleo galattico estremamente luminoso) che hanno illuminato questi filamenti come un vero e proprio flash, nell'immagine il quadrato estrapolato in basso a destra (quindi quel cerchio azzurro che vedete è la potenza luminosa del quasar, dietro chissà dove, che per un po' ha reso visibile i filamenti della ragnatela, nella nostra direzione).

In questo caso siamo stati molto fortunati che la luce puntasse direttamente verso la ragnatela, facendo brillare parte del suo gas. Ciò che i ricercatori sono riusciti a vedere (quindi quello che vedete in quel cerchio) è una nuvola di gas con un'ampiezza di circa 2 milioni di AL (anni luce, vedi anche post distanze), caratterizzata da aree vuote e scure (le "maglie" della rete): gli astronomi ritengono che i filamenti possano estendersi molto più di quanto non sia possibile osservare, dal momento che l'unica parte visibile è quella illuminata dalle radiazioni del quasar.

La materia oscura, inizialmente secondo gli astronomi sembrava costituire gran parte del nostro universo (quasi il 70%), e si sapeva che non può essere osservata direttamente, dal momento che non emette né assorbe luce. In sostanza, la sua esistenza può essere soltanto inferita tramite i suoi effetti gravitazionali sulla materia visibile.

Questo comodo grafico, che ho già usato per il post del Big Bang torna utile anche qui, potete vedere bene le percentuali indicate. Se siete buoni osservatori noterete che però la materia oscura ha la seconda percentuale maggiore, il 25%, mentre l'energia oscura la fetta più grande, il 70 %. In effetti è così, materia oscura ed energia oscura sono due forze molto diverse e opposte, ma la percentuale è corretta. L'universo visibile invece risulta incredibilmente avere una percentuale minuta, solo il 5%.





Ecco un'altra prospettiva che rende evidenti le proporzioni.








Bilancio del contenuto “Energia-Materia” dell’Universo.
Questo contenuto è dominato al 70% dall’energia oscura. La componente “materia” è dominata dalla materia oscura il 25%. La materia visibile (gas, stelle, galassie…) non contribuisce, con la radiazione, che a un livello di 5%. Abbiamo visto in precedenza che la composizione dell’Universo non si limita a ciò che l’occhio o il telescopio ci rivelano immediatamente: pianeti, stelle, galassie… Tutti questi oggetti astronomici sono fatti di “materia visibile”. Ma ormai sappiamo che questa materia visibile non è che una piccola frazione della materia necessaria per spiegare tanto la formazione delle grandi strutture dell’Universo (galassie, ammassi…) quanto la loro dinamica.

D’altro canto, la scoperta dell’accelerazione e dell’espansione dell’Universo (vedi post Big Bang) richiede l’esistenza di una “energia oscura”, possibile residuo fossile delle fasi quantistiche dell’Universo (la vedremo meglio in un altro post). Gli astronomi hanno come obiettivo permanente quello di censire/raccogliere/mappare nella maniera più precisa possibile questi diversi contributi.

Il risultato di queste ricerche è l'immagine di un “Universo scuro” dominato principalmente da “energia oscura” (70% del contenuto globale) e “materia oscura” (25%). Arriviamo dunque alla stupefacente conclusione che l’Universo sensibile ai nostri sensi diretti non è che un’infinitesima parte (5%) dell’Universo reale e che la materia di cui siamo fatti non è che la “schiuma” di un “oceano nero” le cui proprietà esatte sono ancora da scoprire.

Ora vediamo alcune immagini che forse qualcuno di voi avrà già avuto l'occasione di incontrare, senza più di tanto capire cosa fossero. Si tratta di simulazioni al computer che 'raccontano' della ragnatela di cui parlavamo poco fa.

























Qui sopra una simulazione dell'evoluzione cosmica con supercomputer mostra la materia oscura condensata sotto il collasso gravitazionale a formare strutture filamentose. La materia visibile in forma di super-ammassi  di galassie (galaxy super-clusters), non visibili in foto, tende ad accumularsi intorno a dense concentrazioni di materia oscura. Questi quattro scatti sono presi rispettivamente a
- 0,21
- 1
- 4,7 e
- 13,6 miliardi di anni dopo il Big Bang (quindi da sinistra a destra e dall'alto in basso, ci avviciniamo alla nostra epoca).

Capito quindi?
Riassumendo, le zone luminose contengono la materia visibile che conosciamo, soprattutto in forma di super-ammassi di galassie, che vedremo più avanti, non temete. Questa materia visibile praticamente circonda dense concentrazioni di materia oscura, tutte quelle zone scure più o meno grandi, in cui non si vede niente. In realtà poi la materia oscura è presente in tutto l'Universo, quindi anche all'interno delle zone luminose, ma in questa sede stiamo analizzando da molto, molto, molto, molto... lontano e quindi in scala cosmica possiamo fare questa distinzione.

Trovo sempre sia molto bello e liberatorio poter guardare immagini del nostro Universo quando riusciamo anche a capire cosa stiamo guardando, e questo non resta 'arabo' per la nostra mente.

Andiamo allora a vedere un po' più 'da vicino', si fa per dire, questi cosiddetti galaxy super-clusters, nella foto che segue.


































Le immagini vanno lette in questo modo:
- se volete avvicinarvi partendo da lontano, allora partite dalla prima grande e poi in senso orario.
- se invece volete partire dal 'piccolo' e allontanarvi, partite all'inverso, dalla prima piccola a sinistra in basso e poi in senso anti-orario.

Come potete intuire, nei 3 quadrati che stanno in basso nella foto cominciamo ad avvicinarci ai galaxy super-clusters, cioè super-ammassi di galassie, quindi concentrazioni incredibili, che però vedremo più avanti.







Stesso discorso appena spiegato, nella simulazione concentrandosi in un punto della ragnatela, e facendo zoom più volte si cominciano ad intravedere incredibili concentrazioni di galassie, mentre intorno a questi si vedono le zone scure di densa concentrazione di materia oscura.













Vediamo allora meglio queste zone di materia oscura in densa concentrazione che si contrappongono o meglio circondano le zone di materia visibile, in queste affascinanti simulazioni in 3D.




































Nell’intero Universo c'è la presenza di una materia non visibile, cioè materia che non emette luce ma che esercita un’attrazione gravitazionale sulla materia circostante (in poche parole la materia oscura 'attira' la materia visibile). Nell’immagine è simulata una parte del nostro Universo fotografata in 3 periodi cosmici diversi. In esso possono esserci delle regioni ricche di materia dove grazie all’azione della gravitazione questa comincia a formare degli ammassi. Ci sono altre regioni dove invece c'è assenza di materia e si formano dei grandi vuoti, chiamati Voids. Ecco che diamo finalmente un nome a quelle zone scure di cui parlavamo (teneteli a mente perché in altri post ne parleremo).



























A questo link-1 avete l'animazione dell'immagine sovrastante, mentre a quest'altro link-2 il video ravvicinato. Questi video mostrano la prima mappa 3D della distribuzione della materia oscura che gli scienziati hanno creato analizzando l'indagine Hubble COSMOS - la più grande indagine dell'Universo mai condotto dal telescopio spaziale Hubble. Si noti come l'aggregazione della materia oscura diventa più pronunciato, spostandosi da destra a sinistra lungo la mappa del volume, da un universo al più recente Universo (ci si riferisce alla foto precedente).
Per capirci meglio in quest'ultimo link-3 potete vedere in 1 minuto come si colloca questo filamento dietro ad un cluster o ammasso di stelle.

Il telescopio Hubble, è grazie a lui che sono stati possibili incredibili progressi nella qualità delle foto e lo spingersi
sempre più in là a sondare i misteri dell'Universo, a studiare angoli remoti e progredire nella ricerca astrofisica















Ora non spaventatevi e proviamo, dico proviamo ad addentrarci in un territorio ancora più complesso e quindi so di richiedere la vostra attenzione in modo ancora più intenso, ma so anche che ce la potete fare, d'altra parte se siete qui con me vuol dire che questi contenuti vi affascinano allo stesso modo. Introduciamo l'argomento con l'immagine del telescopio Hubble, a cui va il merito di immagini bellissime e assolutamente straordinarie rispetto al passato (per un'idea della quota e dell'orbita post 4/4 - Viaggio attraverso l'atmosfera). Parliamo quindi di 3 argomenti che sono strettamente collegati l'uno all'altro e che affrontati in sequenza ci aiutano ad avere un quadro generale più chiaro:

1) galassie a spirale
2) l'alone di materia oscura
3) il fenomeno della lente gravitazionale

1) galassie a spirale


galassia NGC 4565, tipica galassia
 a spirale vista di taglio
Le galassie a spirale, come la nostra Via Lattea, sono tipicamente composte da un nucleo centrale (il bulge o 'rigonfiamento') e da un disco più sottile, su cui stelle e nubi di idrogeno freddo (circa -200° C) orbitano attorno al centro.
Gran parte della massa sembra dunque collocata nel bulge e, attenzione a questo aspetta, ci si aspetta che le stelle sul disco, quindi più in periferia, si muovano attorno ad esso come i pianeti si muovono attorno al Sole.


                                                                                                                                  Facciamo però una necessaria parentesi:
come si muovono i pianeti attorno al Sole?                                                               I pianeti del sistema solare si muovono attorno al nostro astro in orbite ellittiche, e più vicini sono al Sole più aumenta la velocità mentre più si allontanano più diminuisce la velocità (detto in modo un po' più complicato: hanno una velocità di rivoluzione tanto minore, quanto maggiore è la loro distanza dal nostro astro). Questo comportamento è strettamente legato all’andamento della forza di gravità che decresce come l’inverso del quadrato della distanza.                                                                                                        
     Questa che segue è una spiegazione un po' tecnica, quindi potete saltarla e passare al paragrafo successivo se non ne avete voglia. Perché un pianeta rimanga stabilmente sulla sua orbita senza allontanarsi indefinitamente o precipitare sul Sole, è necessario che la forza di gravità esercitata dal Sole sia equilibrata dalla forza centrifuga (la forza che invece fa 'fuggire dal centro' e quindi spinge via, come quando sulle giostre ci si sente spinti verso l'esterno), derivante dal moto circolare del pianeta (trascurando gli schiacciamenti, in genere piccoli, delle orbite planetarie che ne fanno delle ellissi piuttosto che dei cerchi). Dal momento che la forza centrifuga è tanto maggiore, quanto maggiore è la velocità orbitale, i pianeti più lontani devono muoversi più lentamente per equilibrare la gravità più debole a quelle distanze.                                                              
     Quindi, riassumendo, i pianeti hanno proprietà orbitali tali per cui la loro velocità decresce con la distanza dal centro, in poche parole più sono lontani più vanno lenti. Questo andamento viene detto kepleriano dall’astronomo Johannes Kepler (1571-1630) che per primo lo descrisse.                                                                                                     

Torniamo alle galassie a spirale, nella cui categoria abbiamo anche la Via Lattea.

Come vedete dall'immagine qui a fianco, che riguarda lo studio della curva di rotazione del sole attorno al centro della galassia, la misurazione della velocità del Sole ha dato un risultato sorprendente quanto inaspettato. Ci si aspettava (curva in basso) che la velocità diminuisse a 160 km/s (vedi post La nostra strada stellare: la Via Lattea).

Infatti se le stelle, sul piano galattico, si comportassero come i pianeti nel Sistema solare, la loro velocità orbitale, come abbiamo detto, avrebbe un andamento kepleriano, con gli astri che si muovono tanto più lentamente quanto maggiore è la loro distanza dal bulge.

Invece cosa succede?
La curva di rotazione delle galassie (ovvero l’andamento della velocità delle stelle in funzione del raggio orbitale) non decresce all’aumentare della distanza, ma rimane costante.  Il Sole, pur alla periferia della nostra galassia, anziché diminuire velocità, la mantiene costante, 220 km/s. Un risultato sorprendente.

Questo risultato implica l’azione di una gravità superiore a quella dovuta al solo bulge, altrimenti le stelle distanti si allontanerebbero dalla galassia a causa dell’eccessiva forza centrifuga.

E qui arriviamo al nostro punto successivo.

2) l'alone di materia oscura


Affinché la curva di rotazione rimanga costante e quindi le stelle nella periferia della galassia non fuggano via, è necessario ipotizzare che la galassia sia immersa all’interno di un alone sferico di materia oscura che mantiene la forza di gravità anche nelle regioni periferiche.

Ricapitolando, dallo studio delle curve di rotazione delle galassie a spirale risulta che la massa visibile composta dalle stelle è solo 1/10 della massa totale, la cui gravità è necessaria per tenere insieme le galassie stesse. La maggior parte della massa è distribuita in un grande alone che avvolge le galassie e, non emettendo luce, non può essere osservata direttamente, ma solo tramite i suoi effetti gravitazionali sulla materia luminosa. Sarebbe naturale ipotizzare che l’alone scuro sia composto da stelle “morte” (buchi neri, stelle di neutroni, nane bianche) o da oggetti delle dimensioni dei pianeti (che non sono stati in grado di innescare le reazioni nucleari) che non emettono luce e risultano dunque invisibili. Tuttavia, riflessioni degli astronomi indicano che questa materia oscura debba essere composta essenzialmente da particelle “esotiche”, ovvero particelle elementari ancora non osservate in laboratorio, ma la cui esistenza è prevista dalle attuali teorie sulla struttura della materia.
























Nella rappresentazione artistica qui sopra, un gigantesco alone di gas caldo, in blu, circonda la nostra Galassia (la riconoscete la Via Lattea proprio nel centro, piccola?). Un po’ più a sinistra, la Piccola e la Grande Nube di Magellano, le due galassie satelliti della nostra.
L’alone di gas è rappresentato con un raggio di circa 400.000 anni luce (il diametro della nostra galassia è circa 100.000 anni luce, vedi post La nostra strada stellare: la Via Lattea), sebbene recenti ricerche dimostrino che arriva fino a 600.000 anni luce e non si esclude un raggio maggiore (il diametro di questo alone arriva quindi ad almeno 1 milione e 200.000 anni luce).

Ci siete ancora? Siete ancora vivi? Come va il mal di testa? Tranquilli, per il momento siete stati coraggiosi a resistere fino a qui. Vedrete che più avanti, tornando su questi ragionamenti, le cose si faranno via via più chiare. Lasciate per ora macerare bene questi concetti, essi lavoreranno per voi all'interno e poi magicamente si accenderanno come lampadine.

Abbiamo parlato dei primi 2 punti, ma manca il 3°, che io trovo ancora più affascinante dei primi 2.

3) il fenomeno della 'lente gravitazionale'

Finalmente spieghiamo questo che sembra un concetto complesso ma in realtà si può spiegare facilmente, vedrete.






In questa immagine schematica avete la chiave per comprendere il fenomeno, ora ve la spiego:

- sulla destra quella specie di schermo mostra l'immagine che noi vediamo al telescopio: come vedremo adesso l'oggetto che a noi interessa studiare è deformato e più luminoso e lo vediamo in una posizione diversa da dove si trova in realtà. L'oggetto che provoca quell'immagine in realtà non è uno solo
- abbiamo una galassia molto lontana (quella sfera rossa piccola) che è quella che stiamo studiando
- poi abbiamo, tra noi (telescopi) e quella galassia, una galassia in primo piano (la sfera bianca centrale sfocata) quindi più vicina a noi, con relativo alone di materia oscura di cui abbiamo già parlato

Poniamo che noi, la galassia vicina e quella lontana siamo tutti allineati, condizione perché il fenomeno si verifichi.

Succede che la galassia in primo piano si comporta esattamente come una lente gravitazionale, cioè deforma l'immagine della galassia che sta dietro. Nel video di cui vi metto il link alla fine di questo post (perchè preferisco che prima ragionate con me) e che vi consiglio caldamente di seguire, il fisico fa un esempio semplice ma molto pratico ed efficace per spiegare come avviene questa deformazione, è qualcosa che potete sperimentare tranquillamente anche a casa, senza grossi problemi (vedrete che guardando come fa la dimostrazione risulterà tutto più chiaro).

La luce della galassia rossa, se non ci fossero ostacoli in mezzo, arriverebbe direttamente ai nostri occhi così com'è, vecchia chiaramente di migliaia, milioni oppure miliardi di anni (vedi etichetta "guardare nel passato")

La galassia in primo piano invece devìa la sua luce e ci fa credere che la galassia rossa sia in un punto diverso rispetto a quello dove si trova in effetti (se infatti noi guardiamo quel punto distorto e ci immaginiamo di proiettare una linea retta verso di esso, succederà quello che vedete nelle due foto sopra e sotto, la posizione della galassia di fondo è completamente errata). Questa illusione ottica non accade con un solo raggio di luce ma ovviamente con tutta la luce quindi praticamente circonda tutta la galassia in primo piano per cui l'effetto finale sono dei caratteristici anelli di luce noti come anelli di Einstein. Oltre a deformare l'immagine, l'effetto gravitazionale fa apparire la galassia rossa anche più brillante; alcune delle galassie lontane che formano stelle sono brillanti come 40 mila miliardi di Soli, amplificate dall'effetto della lente gravitazionale fino a 22 volte (una cosa per noi ovviamente assolutamente inimmaginabile).

Vedete qui, l'immagine della galassia indicata con una croce centrale viene deformata dalla galassia in mezzo a forma di palla. A chi sta guardando al telescopio l'illusione fa sembrare quindi che la galassia a croce sia o nel punto 1 o in quello 2 (perché noi guardiamo dritti avanti a noi non considerando la deformazione).


Avete ben capito quindi che è in pratica l'alone sferico di materia oscura che avvolge una galassia o un ammasso di galassie a causare quella deformazione dell'immagine, quindi indirettamente noi possiamo osservare la materia oscura attraverso gli effetti gravitazionali che essa ha sulla materia visibile. E' un po' più chiaro ora?



Per aiutarvi, ora che vi siete almeno sforzati di comprendere, vi faccio un regalino, postando questa brevissima animazione che è molto efficace e che vi farà cogliere istantaneamente il fenomeno, poi alla fine del post troverete il video della ricercatrice in cui parla approfonditamente del fenomeno.




                                                                                                                                    Troverete nelle prossime foto un'osservazione importante, è un po' impegnativa ma vale la pena provare ad affrontarla.                                                                                 I fotoni della luce (la luce quando viene prodotta inizialmente all'interno di una stella è in forma di raggio gamma, quando lascia la superficie diventa fotone) non hanno massa e quindi la domanda è:
come possono i fotoni che non hanno massa essere curvati (deformati nella loro traiettoria) da una massa qualunque (cioè da un corpo visibile, una stella ad esempio)?                                                                                                                                                            
In effetti non è una massa che li curva, ma la presenza di una massa qualsiasi genera/provoca una curvatura dello spazio tempo (il tessuto dell'Universo), ed è questa curvatura che deforma il fotone.                                                                                
                           
Sicuramente avrete visto in qualche documentario quel test in cui sopra un foglio elastico sospeso in orizzontale viene o posata una pallina oppure fatta girare disegnando una spirale o mulinello o vortice: molto semplicisticamente, quando si posa la pallina il foglio elastico si deforma leggermente sotto il suo peso. Ebbene, è quella deformazione e non la pallina, che devìa la traiettoria del fotone il quale naviga su quel foglio ideale. Chiaramente il foglio è solo una metafora, perchè lo spazio-tempo non è così traducibile, mi raccomando.                          
  
Guardate ora queste bellissime, incredibili immagini che traducono quanto finora detto, così finalmente capite di cosa stiamo parlando, 'toccate con mano'.





L’immagine a fianco rappresenta l’ammasso di galassie chiamato Abell Cluster 2218.

















Se guardate attentamente noterete degli archi che altro non sono che delle galassie di fondo che vengono distorte ed amplificate dal gigantesco ammasso di galassie Abell. Quando la luce che proviene da sorgenti piu’ lontane dell’ammasso passa nelle sue vicinanze subisce una deflessione che crea gli archi e i filamenti che vediamo.

Questo fenomeno e’ chiamato lente gravitazionale forte, a causa sua ci aspettiamo di vedere archi, filamenti, o anelli, ed e’ uno degli spettacoli piu’ interessanti e belli dell’Universo. Sfortunatamente pero’ e’ un fenomeno molto raro. Infatti e’ molto difficile avere un allineamento tra la sorgente di luce e la massa che funziona da lente. 






Galaxy cluster A2218










Ogni piccola struttura lineare o circolare è “l’immagine” di galassie molto lontane dall’ammasso, deformate ed amplificate dalla massa della materia dell’ammasso.
























Supercluster di oltre 10.000 galassie





Zoom sul Supercluster costituito da oltre 10.000 galassie, compreso il fenomeno della "Lente Gravitazionale”

























Qui sopra Galaxy cluster SDDSJ1038+4849. Gli ammassi di galassie sono fra le strutture più massicce dell’Universo ed esercitano una potente attrazione gravitazionale capace di deformare lo spazio-tempo e agire come un dispositivo ottico che ingrandisce, distorce e curva la luce dietro di esse. Un fenomeno, quello delle lenti gravitazionali, cruciale per molte delle scoperte fatte dal telescopio spaziale Hubble e che può essere facilmente spiegato con la teoria della relatività generale di Einstein.
E ancora Einstein dà il nome a questo particolare tipo di lente gravitazionale, conosciuto come anello di Einstein e prodotto da una sorgente luminosa in un anello attraverso l’effetto lente gravitazionale sulla luce della sorgente dovuta a un oggetto con una massa estremamente grande (come un’altra galassia o un buco nero). Un fenomeno raro che si verifica quando la sorgente, la lente e l’osservatore sono perfettamente allineati.

Per concludere due ultimi argomenti e qualche altra foto di contorno.





















Questa foto ha una certa importanza storica.
Il centro dell’ammasso di galassie (galaxy cluster) Coma si situa nella costellazione della Chioma di Berenice a una distanza di 100 Mpc (vedi post distanze). E’ determinando la massa di questo ammasso con le misure di velocità di alcune galassie e studiando per quale motivo le velocità di tali galassie di questo cluster avessero dei valori molto alti, che Zwicky negli anni 1930 prese coscienza di quello che a quei tempi veniva chiamato il problema della “massa mancante o massa nascosta”.
Una delle scoperte più importanti dell’astrofisica contemporanea, per le sue conseguenze fondamentali sulla cosmologia e la fisica delle particelle, fu l’aver messo in evidenza che un tipo di materia, diversa dalla “materia ordinaria” che conosciamo bene, esisterebbe e giocherebbe un ruolo essenziale nel Cosmo. Si tratta della “materia oscura”, battezzata così perché non emette alcuna radiazione elettromagnetica ed è rivelabile solo a causa dei suoi effetti gravitazionali.


Qui sopra veduta panoramica della Via Lattea. Potrebbe arrivare dalla nostra galassia la soluzione al segreto nascosto dell’Universo. Alcuni raggi gamma super-energetici (un eccesso non giustificabile, se si effettua un paragone con le emissioni da sorgenti già note) potrebbero essere l’indizio dell’invisibile e misteriosa materia oscura. Il motivo?

Secondo una ricerca svelata dalla Nasa, la fonte dei raggi potrebbe essere proprio quella componente di materia che si manifesta attraverso i suoi effetti gravitazionali, ma che non è direttamente osservabile. Nonostante la materia oscura costituisca circa il 25% di tutto l’universo, non siamo ancora in grado di sapere di cosa sia composta. Non si lascia vedere. Sconosciuta, non interagisce con nulla se non per l’effetto gravitazionale. La sua osservazione «avviene analizzando gli effetti sulla radiazione gamma di origine celeste». Lo studio evidenzia l’eccesso di radiazioni provenienti dal centro della Via Lattea,  dove «la densità della materia oscura dovrebbe essere la più elevata».  In diverse osservazioni di Fermi sono emerse emissioni di raggi gamma che non sono attribuibili alle fonti già note: né alle pulsar (stelle di neutroni) isolate, né ai resti di supernovae, né alle particelle che si scontrano con il gas interstellare. (pulsar, supernovae,... ci arriveremo con calma più avanti).

Come promesso, per finire, alcune immagini che ora dovreste essere in grado almeno di riconoscere.



















































































































































































































Come promesso al punto 3 riguardo al fenomeno della 'lente gravitazionale', vi invito a seguire questo interessantissimo intervento di 16 minuti di un fisico sull'argomento 'materia oscura ed energia oscura'. Prendetevi un po' di tempo per guardarlo. La ricercatrice è americana ma è tutto sottotitolato, parla in modo piuttosto chiaro e fornisce esempi molto utili. E' una preziosa integrazione a questo post. E costituisce anche una specie di test per voi per verificare se avete seguito bene il post, in teoria dovreste essere capaci di seguire con più facilità i suoi ragionamenti (che è già un bel risultato, una bella soddisfazione).





Salutandovi, vi lascio alla meraviglia di questa animazione al computer sulla famosa ragnatela di cui abbiamo intensamente parlato, il video è un viaggio nel tempo dai tempi più remoti ad oggi (mentre lo guardate tenete a mente quel numerino che scorre in alto a sinistra dopo 'z = ', corrisponde al redshift di cui ho già accennato nel post Big Bang e di cui parleremo meglio più avanti).





Arrivederci al prossimo post e grazie per aver resistito insieme a me fino a qui.


Articoli:

http://astronomicamentis.blogosfere.it/2011/05/le-proprieta-fisiche-dei-filamenti-intergalattici.html
http://www.spacetelescope.org/news/heic0701/
http://www.nexusedizioni.it/it/CT/confermata-la-scoperta-della-matrice-delluniverso-una-ragnatela-di-gas-collega-tutte-le-galassie-4282




2 commenti:

Tiziana Tirtha Giammetta ha detto...

questo mi è piaciuto ;-)

Matteo Raffaelli ha detto...

grazie tesoro moglie mia (per chi non sapesse che sei mia moglie)

Posta un commento

Condividi

 
Copyright © a piedi nudi nel Parsec. All rights reserved.