LA MATERIA OSCURA

Anche se il termine "materia oscura" può sembrare misterioso, è semplicemente il termine che fisici, astrofisici e cosmologi danno alla materia che non emette luce visibile, onde radio, raggi X, raggi gamma o altre radiazioni elettromagnetiche. Oggi riteniamo che la materia oscura sia molto più abbondante della materia visibile e che sia in parte responsabile della struttura dell'Universo che osserviamo.

Le prime evidenze della presenza nell'Universo di materia che non possiamo osservare, risalgono a studi effettuati negli anni trenta, riguardanti ammassi di galassie, cioè aggregati di molte galassie separati da grandi spazi vuoti.

Zwicky nel 1933 e Smith nel 1936, studiando grandi ammassi di galassie (rispettivamente quello della Chioma di Berenice e quello della Vergine), osservarono che le velocità delle galassie erano molto superiori a quelle previste per un sistema gravitazionalmente legato la cui massa fosse solamente quella delle galassie visibili. Essi conclusero che le galassie nell'ammasso dovevano essere tenute insieme da effetti gravitazionali dovuti ad una gran quantità di materia invisibile, che essi chiamarono "materia mancante". Oggi questo termine è in disuso e si preferisce parlare di materia oscura, cioè non osservabile tramite la luce emessa.

Fu solo negli anni '70 del XX secolo, con la maggiore affidabilità dei dati sperimentali, il maggior numero di galassie campionate e in particolare sulla base di studi dettagliati del moto delle stelle nelle galassie, che la comunità scientifica fu costretta a prendere atto del problema della materia oscura. Va sottolineato che tutte le analisi astrofisiche citate presuppongono la validità della legge della gravitazione universale anche a distanze molto grandi. Se la dipendenza della forza gravitazionale dalla distanza R fosse diversa dalla formula 1/R2, molte delle conclusioni sulla materia oscura dovrebbero essere riviste.

GLOSSARIO

Materia oscura

Materia che non emette radiazione elettromagnetica (e pertanto sfugge alle osservazioni). Si pensa che sia diffusa in tutto l'Universo mescolata alla materia ordinaria. La sua esistenza è suggerita da evidenze indirette, come ad esempio gli effetti gravitazionali che produce sulla materia ordinaria.

Materia oscura calda: materia oscura costituita di particelle leggerissime e veloci, come i neutrini.

Materia oscura fredda: particelle subatomiche pesanti poste negli aloni delle galassie; si muovono "lentamente" con una tipica velocità galattica. Potrebbero essere ad esempio le particelle supersimmetriche generate nei primi attimi di vita dell'Universo.