Che cosa è la materia oscura? Una chiara spieagazione riguardo la composizione del nostro universo.

Negli ultimi tempi le inneverevoli scoperte fatte nel campo scientifico sono sempre più alla ribalta. Purtroppo l’informazione e la comunicazione scientifica non sempre viene resa come dovrebbe, sia per la complessità degli argomenti trattati che a volte per negligenza e superficialità di chi dovrebbe informare. Uno degli argomenti che di più affascinano il grande pubblico e che ritorna a volte sui giornali è quello della composizione dell’universo e della famosa ‘Materia oscura’. In questo breve articolo cercherò di rendere questo argomento un pò meno ‘oscuro’ cercando di dare le basi al lettore per poter successivamente approfondire l’argomento.

La materia di cui siamo fatti noi, la terra, le stelle e tutto quello che riusciamo a vedere ha in comune il fatto di essere composta da atomi che sono in continua vibrazione. Gli atomi, o le particelle cariche, vibrando generano onde elettromagnetiche. La materia che conosciamo e di cui siamo fatti è in grado di emettere quella che è definita come “radiazione elettromagnetica”: essa e’ un “mezzo di trasporto” dell’energia da un punto all’altro dello spazio. Gli atomi degli oggetti molto caldi vibrano a frequenze maggiori, generando fotoni ad energie elevate.

Per fare un esempio chiarificatore e vicino alla vita di tutti i giorni, pensate ad esempio a una candela accesa e quindi alla sua fiamma. La luce generata e che percepiamo con gli occhi è una parte della radiazione elettromagnetica.

Vediamo ora questo grafico sulla composizione dell’universo

Che cosa è la materia oscura? Una chiara spieagazione riguardo la composizione del nostro universo.

La lettura del grafico è la seguente, ovvero il nostro universo secondo i dati a nostra disposizione è
formato da:

  • 70% Energia oscura.
  • 25% Materia oscura.
  • 5%  Materia “comune” ovvero atomi.

il dato è sconcertante, ovvero il 95% dell’universo è formato da un qualche cosa che non conosciamo, non emette luce visibile, raggi x, raggi gamma o qualsiasi altra forma di radiazione elettromagnetica.

Parliamo innanzitutto del 70% ovvero dell’energia oscura.

Nel 1998 dalle osservazioni e dagli studi delle supernovae da parte degli scienziati Schmidt + Riess (1998) e Perlmutter (1998) emerse una prova che l’universo è in una fase di espansione accellerata contrariamente a quanto si era supposto fino ad allora. La forza che contribuisce a questo effetto di accelerazione è sconosciuta ed è chiamata energia oscura.

Il 25% della composizione dell’universo è relativo alla materia oscura.

Sicuramente vi state chiedendo di cosa è fatta la materia oscura e dove sta? Quello che ipotizzano gli scienziati è che la materia oscura sia diffusa in tutto l’Universo e quindi mescolata alla materia ordinaria. Per quanto riguarda la sua composizione si pensa sia costituita da particelle poco reagenti con la materia ordinaria (come ad esempio i neutrini), particelle che si sarebbero formate nei primissimi istanti di vita dell’Universo. Gli scienziati con vari esperimenti stanno cercando di rilevare queste particelle che potrebbero essere di diversi tipi a noi sconosciuti, esse vanno sotto il nome generico di WIMPS (Weakly Interactive Massive Particles). Queste particelle non emettono, assorbono, o riflettono la luce. L’unico modo per verificare la loro esistenza sarebbe quello di ottenere questa informazione in modo indiretto per esempio ipotizzando che quando due particelle di questo tipo entrano in contatto generano una qualche forma di energia rilevabile.

Recentemente è stata realizzata la più grande e accurata simulazione dell’evoluzione della struttura a larga scala di tutto l’universo, considerando tra i dati anche la materia oscura. Questa simulazione si chiama Bolshoi e il suo risultato è straordinariamente concorde con l’universo che noi conosciamo. I punti luminosi nel video sono tutti nodi normalmente invisibili di materia oscura, molti dei quali contengono galassie. Durante la simulazione sono ben visibili gli ammassi di galassie che sono tutti gravitazionalmente dominati dalla materia oscura.

La supposizione che dovesse esistere una materia oscura nasce intorno al 1930 quando si iniziò lo studio delle galassie e degli ammassi di galassie. Si osservarono che negli ammassi le velocità delle galassie erano molto superiori a quelle previste. Le galassie in un ammasso dovevano essere tenute insieme da effetti gravitazionali dovuti ad una gran quantità di materia invisibile. Con il tempo si sono avute ulteriori evidenze indirette come ad esempio nel 1970 dalla misurazione delle “curve di rotazione” delle galassie. Applicando le leggi della forza di gravità, le galassie a spirali, avrebbero dovuto ruotare a una velocità tale che si sarebbero dovute disgregare già da tempo, disperdendo le stelle nello spazio, cosa che ovviamente non avviene per fortuna! Il nostro stesso sistema solare si trova a viaggiare saldamente in un braccio di una galassia a spirale “La Via Lattea”.

La materia oscura non può essere osservata ma produce gran parte della forza di gravità che tiene insieme le galassie e, probabilmente, l’intero universo..

Bibliografia:
http://www.link2universe.net/2011-10-04/premio-nobel-agli-scopritori-dellener…
http://epo.sonoma.edu/EposChronicles/?p=4004&lang=it
http://spazioinwind.libero.it/matematicaonline/tesina%20ottino/5la_materia_os…
http://www.scienzagiovane.unibo.it/darkmatter/3-dark-composizione.html
http://www.scienzagiovane.unibo.it/darkmatter/5-dark-energy.html
http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=6485
http://www.lezionidiastronomia.it/cosmologia/pdf/dark_matter_gasparri.pdf
http://astrolink.mclink.it/ids/lib/infra.htm
http://www.gravita-zero.org/2011/10/nobel-per-la-fisica-2011-3-astrofisici.html

 

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