Esiste davvero la materia oscura?

La questione riguardante l’esistenza o meno della “materia oscura” è uno dei misteri che da un po’ di tempo fa discutere gli addetti del campo dell’astronomia, e recentemente è tornato di prepotenza in auge a seguito di alcune scoperte fatte, e di nuove ipotesi che sono state elaborate.


Con materia oscura si definisce, da qualche tempo, un’ipotetica componente di materia che, a differenza della materia conosciuta, non sarebbe caratterizzata da emissioni di radiazioni elettromagnetiche (e da questo fatto deriva l’aggettivo oscura, in quanto a mancare sarebbe solo la sua luce), e sarebbe rilevabile solo indirettamente attraverso i suoi effetti gravitazionali.

Attualmente si pensa costituisca circa l’85% della materia che costituisce l’universo, ossia la quantità che gli studiosi non sono riusciti a rilevare dagli effetti gravitazionali osservabili.
Evidenze primarie a favore della sua esistenza vengono principalmente da operazioni di calcolo che dimostrerebbero che molte galassie non si muoverebbero nella maniera osservata, o, addirittura, non si sarebbero nemmeno formate, se non contenessero una grande quantità di materia oscura.

Altri filoni di ricerca importanti che fornirebbero altre prove si occupano di osservare le lenti gravitazionali, le radiazioni cosmiche di fondo, la formazione e evoluzione delle galassie assieme alla loro struttura attuale.
Nonostante la teoria della materia oscura sia diventata dominante all’interno della comunità scientifica, appena qualche giorno fa, un gruppo internazionale di scienziati, tra cui Stacy McGaugh della Case Western Reserve University, ha condotto una ricerca che sostiene un’idea rivale, ossia l’ipotesi chiamata “dinamica newtoniana modificata(MOND) o “gravità modificata”.


Ad avanzare l’ipotesi MOND è stato il fisico israeliano Mordehaid Milgrom all’inizio degli anni ‘80, il quale sostenne che l’attribuzione della causa dell’attrazione gravitazionale alla materia oscura sia stata, in realtà, dovuta al fatto che le leggi della gravità non sarebbero esattamente come quelle esposte da Newton, come dimostrato dal fatto che galassie lontanissime sono in grado di esercitare una forza di gravità di gran lunga superiore a quella attesa dallo schema newtoniano.


Di conseguenza, secondo tale teoria, i moti interni a un oggetto nel cosmo dipendono non solo dalla massa dell’oggetto stesso, bensì anche dall’attrazione gravitazionale da parte di tutte le altre masse presenti nell’universo, un fenomeno chiamato effetto di campo esterno (EFE).


Confermare questa teoria significa, quindi, dare un serio colpo alla teoria della gravità di Newton, ma anche alla relatività generale di Einstein, che ha lasciato la prima sostanzialmente invariata, e, per l’appunto, alla tesi della materia oscura, l’espediente usato per giustificare ciò che le due teorie non riescono a spiegare.


Per testare l’effetto EFE il gruppo di lavoro si è servito di due informazioni indipendenti: da un lato ha proceduto a analizzare 153 curve di rotazione delle galassie attorno al proprio centro per studiarne la dinamica interna, dall’altro una mappa della distribuzione di massa dell’universo “vicino” avente lo scopo di quantificare il campo gravitazionale esterno a cui è soggetta ogni galassia del campione preso in esame.

Dal primo studio è derivata la stima media del campo gravitazionale esterno, mentre il secondo ha dato una stima indipendente e più diretta della stessa quantità e alla fine, con sorpresa di tutti, i due valori sono risultati identici.


Partendo da questo primo successo, questo studio prevede di estendersi, includendo nel campione altre galassie da cui promette di rilevare altre stime dell’effetto EFE. Chissà se la teoria MOND riuscirà alla fine a scalzare la teoria della materia oscura….


Fonti:
www.media.inaf.it
www.bussinessinsider.com

Giovanni Ieraca

Laureato in filosofia della scienza all'Università degli studi di Firenze, mi occupo della scrittura di articoli inerenti la logica matematica e la fisica quantistica.

2 commenti

  1. Argomento complesso esposto in maniera accessibile . Giovanni dimostri non solo di avere capacita e padronanza di dispositivi logici e crltici di livello ma anche padronanza e conoscenza di tematiche di scienza e fisica in modo direi specialistco. Bravo

  2. Per quanto possa essere lungo il commento è solo una breve sintesi di una nuova teoria:

    Bisogna distinguere gli ‘effetti’ da materia oscura/energia oscura , dalla presenza in natura della materia oscura/energia oscura . Questa distinzione si può fare logicamente con una diversa formulazione della gravità , superando lo spaziotempo e il principio di equivalenza , introducendo per essi due elementi della natura: la Dimensione Gravitazionale (basata sull’esistenza della costante gravitazionale (G) in tutto l’universo quindi geometricamente sovrapponibile allo spaziotempo e lo Spazio della Materia quale elemento della natura responsabile della dualità massa/energia basato sull’esistenza della costante di Planck (h) nell’universo ed essendo lo Spazio della Materia l’elemento naturale responsabile della dualità massa energia , il Principio di Equivalenza per questa teoria asserisce solo una cosa ovvia. Una gravità intrinsecamente quantistica . Questi elementi naturali hanno proprietà fisiche e si giustificano (postulare se volete) con la sola presenza in natura delle costanti (G) e (h) . La velocità della luce (c) non è più necessario postularla come un limite assoluto ma può ancora esserlo. La forza di gravità viene applicata dallo Spazio della Materia(n) alla Dimensione Gravitazionale(n) , localmente ed istantaneamente con velocità (v=0) e la Dimensione Gravitazionale lo propaga agli altri Spazi della Materia in essa presenti alla velocità della luce ( c ) o con velocità comunque diversa da quella della luce ( c ) , negli ambiti di una curvatura della Dimensione Gravitazionale(n) e Spazio della Materia(n) che ne determinino le condizioni anche di una velocità della luce (c)(n) dove (n) per tutti rappresenta un universo di appartenenza e per quanto riguarda il nostro universo n=csf (costante di struttura fine) . La ‘costante di struttura fine (137)’ ora ha un suo perché . Nella meccanica quantistica, per quanto attiene alle grandezze fisiche coniugate, la velocità di applicazione della forza di gravità è sempre data (v=0) in quanto è applicata localmente ed istantaneamente dallo Spazio della Materia alla Dimensione Gravitazionale .
    Sintetizzando all’osso per la materia oscura e l’energia oscura in altri termini :
    la misura che noi operiamo è di tipo istantaneo cioè è una misura che avviene nel “tempo” della misura stessa , ma ciò che misuriamo può essere il risultato , un compendio, anche temporale , degli effetti delle trasformazioni Massa/Energia quali Materia Oscura e Energia Oscura.
    Non ci sono nuove formule matematiche ma solo una nuova visione della Natura che provo a sintetizzare ;
    definizione attuale:
    All’ inizio dell’Universo fisico a noi conosciuto sono presenti la costante di gravitazione universale(G) e la costante di Planck(h) ;
    definizione nuova:
    All’ inizio dell’Universo fisico a noi conosciuto sono presenti la ‘Dimensione Gravitazionale’ e lo ‘Spazio della Materia’ quali elementi Naturali, di cui la costante di gravitazione universale(G) e la costante di Planck (h) sono diretta emanazione .

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