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buchi di materia invisibile nello spazio Fonte foto: 123RF
SCIENZA

Il mistero dei buchi di “materia invisibile” apparsi nello spazio

Un trio di cercatori ha scoperto che è possibile rilevare la presenza di segnali della materia oscura all'interno del vuoto cosmico presente nello spazio.

Lo spazio è l’argomento più misterioso di sempre e giornalmente vengono alla luce nuove scoperte che cambiano completamente le teorie formulate in precedenza. Alcuni ricercatori hanno recentemente rilevato la presenza di buchi di materia invisibile nello spazio, mentre compivano degli studi sulla materia oscura. Secondo alcune teorie, la sostanza invisibile costituisce circa l’80% della materia dell’universo e le vaste distese di spazio vuoto possono offrire maggiori probabilità di rilevarla.

Il vuoto cosmico e la materia oscura

Prima di tutto occorre sapere che cos’è la materia oscura. Si tratta di un’ipotetica componente di materia che, diversamente dalla materia conosciuta, non emetterebbe radiazioni elettromagnetiche e viene rilevata solo attraverso i suoi effetti gravitazionali. Il vuoto cosmico è, invece, quello spazio in cui la densità di materia è molto bassa rispetto al resto dell’Universo.

Secondo un nuovo studio compiuto da un trio di ricercatori, il segnale complessivo della materia oscura che proviene da queste zone di vuoto è molto debole, ma è anche meno contaminato da fonti astrofisiche. La scarsità di “interferenze" permetterebbe agli studiosi di rilevare più facilmente il segnale. Il cosmologo dell’Università di Monaco, Nico Hamaus, ritiene che questa sia un’idea nuova supportata da alcuni calcoli e teorie.

Si ritiene che questa sostanza invisibile occupi gran parte della materia dell’Universo, circa l’80%. Questa stima si basa sull’influenza gravitazionale che questa misteriosa sostanza sembra esercitare sul gas, sulla polvere, le stelle e le galassie, quest’ultime costituite da materia normale. I fisici ritengono che la materia oscura sia composta da particelle massive debolmente interagenti (WIMP). Secondo i modelli basati sulle WIMP, se le particelle sono “pesanti" dovrebbero decadere e collidere l’una con l’altra, producendo raggi gamma.

Secondo il fisico italiano Nicolao Fornego, se la materia produce raggi gamma allora il segnale si trova proprio lì. Gli attuali osservatori rilevano uno “sfondo" di raggi gamma diffuso su tutto il cielo, ma non è distribuito in maniera uniforme.

Il segnale può essere rilevato meglio dai vuoti?

Per cercare di capire se un tale segnale può essere rilevato meglio dai vuoti rispetto alle regioni troppo dense, i ricercatori hanno ipotizzato come si propaga da entrambi i tipi di strutture cosmiche. I risultati suggeriscono che, sebbene il segnale sia più debole nelle zone di vuoto rispetto a quello propagato nella materia normale, può essere rilevato più facilmente. La mancanza di materia normale assicura un minor numero di sorgenti astrofisiche, che in condizioni diverse oscurerebbero l’emissione di raggi gamma dalla materia oscura.

Fornego ha dichiarato che: “La scelta è avere un segnale più forte ma anche più inquinato e un segnale debole ma pulito." Questo studio è stato presentato al Journal of Cosmology and Astroparticle Physics ed è stato accolto con grande entusiasmo. È stato anche notato che in questi vuoti la maggior parte dei raggi gamma della materia oscura dovrebbe emergere attraverso il decadimento delle particelle.

Anthony Pullen, astrofisico dell’Università di New York, è ottimista e ritiene che i prossimi test riveleranno dei risultati sorprendenti. Entro la fine di questo decennio, verranno effettuate numerose indagini su larga scala della struttura cosmica, grazie a tecnologie all’avanguardia come il telescopio spaziale Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) o il telescopio Nancy Grace della NASA.

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