l'Astrofilo luglio-agosto 2015

CRONACHE SPAZIALI L a distribuzione della materia oscura nell'ammasso è mostrata con linee di contorno blu. La concen- trazione di materia oscura per la ga- lassia a sinistra è significativamente spostata dalla posizione della galas- sia stessa, forse implicando che stanno avvenendo interazioni di na- tura sconosciuta della materia oscura con sé stessa. [NASA, ESO/R. Massey] Spiega il primo autore Richard Mas- sey, della Durham University: “Siamo soliti pensare che la materia oscura semplicemente si dispone attorno, pensando agli affari suoi, tranne che per la sua trazione gravitazionale. Ma se la materia oscura fosse stata rallentata durante la collisione, sa- rebbe la prima dimostrazione di una fisica ricca nel settore oscuro, l'uni- verso nascosto tutto attorno a noi” . I ricercatori precisano che saranno necessarie ulteriori indagini su altri effetti che potrebbero produrre un ritardo. Dovranno essere eseguite analoghe osservazioni di più galassie e simulazioni al computer di collisioni di galassie. Il membro del team Liliya Williams, della University of Minnesota, ag- giunge: “Sappiamo che la materia oscura esiste a causa del suo intera- gire gravitazionalmente, che contri- buisce a dar forma all'universo, ma è mai stata vista prima interagire in nessun modo diverso dalla gravità. (Simulazioni al computer mostrano che l'extra frizione derivante dalla collisione farebbe rallentare la mate- ria oscura. La natura dell'interazione è sconosciuta; potrebbe essere cau- sata da effetti ben conosciuti o da qualche forza esotica sconosciuta. Tutto quello che può essere detto a questo punto è che non si tratta di gravità. Tutte e quattro le galassie potrebbero essere state separate dal- la loro materia oscura. Ma a noi è ca- pitato di avere una misurazione mol- to buona di una sola galassia, perché è casualmente ben allineata con l'og- getto di sfondo che produce la lente gravitazionale. Con le altre tre galas- sie, le immagini lensificate sono più lontane, cosicché le restrizioni sulla collocazione della loro materia oscu- ra sono troppo deboli per trarre con- clusioni statisticamente valide.) sappiamo ancora vergognosamente poco di ciò che in realtà è la materia oscura. La nostra osservazione sug- gerisce che essa potrebbe interagire con forze diverse dalla gravità, il che significa che potremmo escludere al- cune teorie fondamentali su ciò che la materia oscura potrebbe essere” . Questo risultato fa seguito a un altro recente risultato di un team che ha osservato 72 collisioni fra ammassi di galassie, trovando che la materia oscura interagisce pochissimo con sé stessa. Il nuovo lavoro, tuttavia, ri- guarda il movimento di singole ga- lassie, piuttosto che degli ammassi di galassie. I ricercatori affermano che le collisioni fra quelle galassie sareb- bero durate più a lungo rispetto alle collisioni osservate nello studio pre- cedente, permettendo agli effetti di una forza di attrito, anche piccola, di svilupparsi nel tempo e creare un ri- tardo misurabile. (La principale in- certezza del risultato è l'arco tem- porale della collisione: la frizione che ha rallentato la materia oscura po- trebbe essere stata una forza debo- lissima in azione per miliardi di anni, o una forza relativamente più inten- sa in azione per “solo” 100 milioni di anni.) Presi insieme, i due risultati raggrup- pano per la prima il comportamento della materia oscura: la materia o- scura interagisce più di questo ma meno di quello. Conclude Massey: “Stiamo finalmente circondando la materia oscura dall'alto e dal basso, e avanzando le nostre conoscenze su due fronti” . ASTROFILO l’ n