La scoperta della materia oscura

In base alle leggi della gravità sappiamo che la velocità delle stelle dentro una galassia non è casuale. Stelle che volassero troppo veloci verrebbero scaraventate fuori dalla galassia per perdersi nell’immenso spazio intergalattico.
Stelle che invece volassero troppo lentamente precipiterebbero nella curva dello spaziotempo verso il centro galattico finendo per essere ingoiate dal buco nero supermassiccio che lo presidia.
Senza quindi una giusta velocità ogni stella è destinata ad essere sbattuta fuori dalla galassia o precipitata nel centro galattico con infausti risultati.
Ma che ne è della gravita ridisegnata da Einstein quando invece di stelle prendiamo in considerazione le galassie?
La sua teoria dello spaziotempo funziona ancora quando invece di una singola stella prendiamo in esame una galassia formata da miliardi di soli?
Analizziamo la Via Lattea. Tutte le stelle situate alla stessa distanza dal centro galattico hanno la stessa velocità. Le più lente sono le più lontane, le più veloci sono quelle più vicine al centro galattico.
Tanto per avere un’idea di cosa stiamo parlando una delle stelle più periferiche della Via Lattea impiega circa 250 milioni di anni terrestri per completare un’orbita della galassia.
Un discreto mucchio di tempo. Il nostro Sole (e conseguentemente il suo sistema solare) che è un po’ più interno impiega “soltanto” 225 milioni di anni circa per compiere il suo giro. Questo arco di tempo è chiamato anno galattico. Se ci basiamo su questa misura cosmologica l’universo è nato circa 60-62 anni (galattici fa) e tra circa altri venti la Via Lattea e la galassia di Andromeda entreranno in collisione ed alcuni mesi galattici dopo il nostro Sole esploderà.
Apparentemente la teoria di Einstein funziona anche su questa scala. Apparentemente.
Negli anni trenta dello scorso secolo l’astronomo Oort (quello della famosa fascia per intenderci) stimò la quantità di materia contenuta nella Via Lattea, poi verificò se le velocità osservate delle stelle con quelle previste affinchè non fossero eiettate fuori dalla galassia o precipitate verso il suo centro concordassero.
E non concordavano. La velocità non concordavano affatto.
Sommando la massa di ogni stella, polveri o nubi presenti nella nostra galassia non c’è abbastanza materia da impedire che nessuna delle stelle della Via Lattea, viste le loro velocità, non vengano espulse nello spazio intergalattico.
Dovrebbe esserci cinque volte più materia di quella che riusciamo ad osservare per impedire questa espulsione di massa.
Eppure tutte i cento e passa miliardi di stelle della Via Lattea sono ancora li.
Cosi che nel 1932 Oort che non era certamente un astronomo da poco, azzardò l’audace ipotesi che un tipo sconosciuto di materia colmava la Via Lattea.
Un tipo di materia che non era mai stato rilevato ne sulla Terra ne nello spazio perchè non interagisce con la luce e quindi risulta “invisibile”.
Secondo Oort la materia oscura non poteva essere vista direttamente appunto perchè insensibile alla luce ma ipotizzata indirettamente, anch’essa pur essendo diversa dalla materia ordinaria, curva lo spaziotempo.
Questa materia oscura, come fu chiamata, non interessava soltanto l’interno di una galassia, ma anche il movimento dei miliardi di galassie dell’universo tra loro.
Tutte le galassie si muovono troppo rapidamente tra loro per non nascondere un’enorme quantitativo di materia oscura.
Materia oscura che non è la materia ordinaria.
Materia oscura che non è antimateria.
Materia oscura che al momento nessuno sa cosa sia esattamente.

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