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SCIENZA

La materia oscura che sta mettendo in crisi gli scienziati

È un argomento complesso ed enigmatico: da diversi anni, gli scienziati non riescono ad andare avanti nelle scoperte in merito alla materia oscura. E adesso sono un po' in crisi

Spiegare i misteri del cosmo è l’obiettivo di centinaia di scienziati. Astronomi e astrofisici si trovano, quotidianamente, davanti a delle sfide apparentemente impossibili che, se vinte, portano a una comprensione maggiore del nostro Universo. C’è, però, un campo che sembra essere davvero incomprensibile, inesplicabile: quello della materia oscura, oggetto di studi e ricerche da decenni eppure ancora fin troppo enigmatiche.

Fino a vent’anni fa, la comunità scientifica era del tutto convinta che le speranze di trovarla e “catturarla” fossero alte e molti team cercavano di mettersi alla prova. Oggi, al contrario, quello della “caccia alla materia oscura” è un campo che viene sempre più lasciato da parte, complici anche i molteplici strumenti che dovrebbero individuare le particelle oscure e che, invece, giacciono silenziosi e inerti senza aver mai registrato dei dati che servissero a qualcosa.

Cos’è la materia oscura?

Ma cos’è la materia oscura? Con queste due parole si definisce una componente della materia ancora del tutto ipotetica che, al contrario di quella che è la materia conosciuta, non emette radiazioni elettromagnetiche e, sulla carta, sarebbe rilevabile solo attraverso i suoi effetti gravitazionali, dunque in modo del tutto indiretto. L’idea che questo tipo di materia esista e sia qualcosa a cui, appunto, dare la caccia, nasce per giustificare il comportamento di galassie e ammassi di galassie, ritenuto anomalo e inspiegabile secondo le comuni leggi della fisica.

Per altro, sempre in base alle ipotesi dei primi scienziati che si sono cimentati nella sua ricerca, la materia oscura potrebbe costituire il 90% della massa presente nell’universo e circa il 27% della densità di energia totale dell’universo osservabile, cosa che le attribuirebbe un ruolo di spicco nell’evoluzione del cosmo e di tutto ciò che si muove al loro interno. Come abbiamo già detto, però, non esistono delle vere e proprie prove che ne attestino indiscutibilmente l’esistenza.

Perché gli scienziati stanno andando in crisi?

In base alle percentuali succitate, dovrebbe esserci intorno a noi una quantità di materia oscura cinque volte superiore a quella della normale materia. Perciò, l’impossibilità e l’incapacità di riuscire a individuarla una volta per tutte è causa di profonda frustrazione per gli scienziati, che non riescono ancora ad avere dei dati su cui lavorare per trovare e spiegare questo “pezzo mancante dell’universo”.

Il punto sul mistero della materia oscura è stato fatto nuovamente a seguito dell’esperimento XENONnT guidato da Elena Aprile, professoressa di astrofisica presso la Columbia University e, purtroppo, non ha portato a nessuna specifica novità. Così, gli astrofisici hanno provato a cercare spiegazioni alternative, le quali però si sono rivelate essere dei tentativi di modifica alle teorie esistenti. Anche la proposta di utilizzo di strumenti ancora più sensibili sembra star cadendo nel vuoto, cosa che sta demotivando chi si è specializzato in questo campo.

Ci saranno altri studi sulla materia oscura?

Nonostante il momento di profonda insoddisfazione, non è ancora arrivato il momento di gettare la spugna. Nonostante gli strumenti/i rilevatori sulla Terra stiano tacendo, sono stati avviati nuovi tipi di ricerca sulla materia oscura. Uno, per esempio, sta cercando galassie con distorsioni che (in teoria) sarebbero provocate proprio dalla materia oscura: le sue particelle agirebbero, infatti, come delle piccole onde e creerebbero un effetto a metà fra il mosso e lo sfocato nel movimento dei gas e della materia delle galassie.

Altri studi cercano invece di individuare picchi e avvallamenti all’interno delle galassie stesse, giustificandole come interferenze d’energia che potrebbero essere scatenate dalla materia oscura. Dall’altro lato, c’è anche chi si occupa di studiare la materia oscura per contestarla: in particolare, un gruppo di scienziati olandese, guidati dal fisico teorico Erik Verlinde, sta proponendo un nuovo approccio che parte da un punto di vista molto particolare.

Nello specifico, Verlinde contesta l’idea che la gravità sia una forza e parte dall’osservazione che la seconda legge della termodinamica esige che l’“entropia” dell’universo tenda ad aumentare. Lo scienziato afferma che ciò che chiamiamo “gravità” sia semplicemente il risultato di questa tendenza entropica e che il nostro “scambiare” le leggi dell’entropia per una forza separata ci abbia portato a fraintendere il moto delle stelle attorno alle galassie.

La sua teoria prevede che ogni movimento, distorsione, picco o avvallamento sia perfettamente spiegabile senza ipotizzare l’esistenza materia oscura. L’idea di Verlinde è stata polarizzante e proprio per il suo netto escludere la presenza di materia oscura, è diventato un’altro punto di partenza per capirci di più. Non è ancora finita, dunque: ci aspettano nuove entusiasmanti ricerche.