l'Astrofilo maggio 2012

COSMOLOGIA ASTROFILO l’ Sfruttando l’effetto lente gravitazionale si è scoperto che la distribuzione della materia oscura all’interno di un gigantesco ammasso di galassie non rispetta i mo- delli finora considerati validi. Viene così a cadere l’unica certezza che avevamo su quella misteriosa sostanza. A lle nostre quasi inesistenti conoscenze sulla natura della materia oscura po- trebbe venir meno anche quel “quasi”. Momentaneamente incapaci di capire la sua composizione e la sua origine, e nell’impos- sibilità di osservarla direttamente, ci accon- tentiamo di sapere che la materia oscura interagisce con quella ordinaria unicamente attraverso la forza gravitazionale. Non molto, tutto sommato, ma almeno la si può immaginare associata su larga scala alle L ’illustrazione a sinistra mostra il funzionamento del lensing gravi- tazionale (la gra- fica esagera volu- tamente l’effetto e non è in scala): la luce di una lon- tana galassia in- contra nel suo viaggio verso la Terra una defor- mazione spazio- temporale pro- vocata da un am- masso di galassie e ovviamente la segue incurvan- dosi rispetto alla traiettoria rettili- nea; quando que- st’ultima viene riguadagnata, noi vediamo la luce di quella galassia provenire da dire- zioni diverse. [NASA, ESA & L. Calçada] Nell’immagine qui a destra vediamo quello stesso sce- nario osservato nella realtà. [ESA, NASA, J. Richard and J.-P. Kneib] regioni più brillanti delle galassie e degli am- massi di galassie, proprietà che permette di spiegare perché le grandi strutture dell’uni- verso stanno unite, quando invece, sulla sola scorta di ciò che vediamo, non dovrebbero avere una massa sufficiente a mantenersi tali. Per avere un quadro più preciso della distri- buzione della materia oscura, negli ultimi anni si è ricorsi al cosiddetto lensing gravita- zionale, vale a dire la deformazione e ampli- ficazione luminosa prodotta da un ammasso di galassie nell’immagine di un suo simile (o anche di una singola galassia) posto die- tro ad esso, a distanza mag- giore da noi che osserviamo. Nel lensing gravitazionale, l’ammasso più vicino incurva con la sua massa lo spazio- tempo, obbligando la luce di quello più lontano a per- correre tragitti alternativi prima di rivelarsi ai nostri strumenti. Ciò produce va- rie deformazioni nell’imma- gine dell’oggetto dal quale la luce proviene: essa viene stirata, arcuata, intensificata, moltiplicata, insomma defor- mata in molti modi, compa- tibilmente con la distribu- zione della massa dell’og- getto che funge da lente, nella fattispecie l’ammasso di galassie a noi più vicino.