Materia oscura
La materia oscura è un tipo di materia che si pensa sia responsabile di gran parte della massa dell'universo.
L'idea è nata quando gli astronomi hanno scoperto che la massa dei grandi oggetti astronomici, e i loro effetti gravitazionali, era molto più grande della massa della "materia luminosa" che contiene: stelle, gas e polveri.
La materia oscura fu proposta per la prima volta da Jan Oort nel 1932 come motivo delle velocità di rotazione delle stelle nella Via Lattea. Fritz Zwicky nel 1933 utilizzò la materia oscura per spiegare la "massa mancante" nelle velocità di rotazione delle galassie in ammassi. In seguito, molte altre osservazioni hanno suggerito che nell'universo esiste la materia oscura. Le velocità di rotazione delle galassie, la lente gravitazionale degli oggetti di sfondo, la distribuzione della temperatura del gas caldo nelle galassie e negli ammassi di galassie: questi sono alcuni degli esempi che fanno credere agli scienziati nella materia oscura.
Secondo il team della missione Planck, e sulla base del modello standard della cosmologia, l'energia di massa totale dell'universo conosciuto contiene il 4,9% di materia ordinaria, il 26,8% di materia oscura e il 68,3% di energia oscura. Quindi, si stima che la materia oscura costituisca l'84,5% della materia totale dell'universo, mentre l'energia oscura più la materia oscura costituiscono il 95,1% della "roba" totale dell'universo.
Poiché la materia oscura non sembra emettere o riflettere la luce, i raggi X o qualsiasi altra radiazione, gli strumenti che vengono utilizzati per trovare la materia normale (come il gas caldo, le stelle, i pianeti e noi) non riescono a trovare la materia oscura. Sembra che la materia oscura non sia fatta della stessa cosa che vediamo ogni giorno sulla Terra. L'unico modo in cui possiamo dire se la materia oscura è presente, è da come influisce sulle cose che possiamo "vedere" per gravità.
Nel 2006, un gruppo di scienziati ha affermato di aver trovato un modo per trovare la materia oscura. Poiché la materia oscura è presumibilmente molto diversa dalla materia normale, ci si aspetta che agisca in modo diverso. Gli scienziati hanno osservato due ammassi di galassie lontane che si sono schiantate l'una contro l'altra ad alta velocità: la materia normale sarebbe stata sparsa nelle vicinanze dopo la collisione, mentre la materia oscura no. Misurando la gravità, sono stati in grado di rilevare quelle che sembravano due nuvole di materia oscura, con una nuvola di materia normale (gas caldo) nel mezzo.
La materia oscura è invisibile. L'effetto della lente gravitazionale provoca immagini multiple della stessa galassia. Per spiegarlo è stato suggerito un anello di materia oscura. In questa immagine dell'ammasso di galassie (CL0024+17) la materia oscura è vista in blu.
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Domande e risposte
D: Cos'è la materia oscura?
R: La materia oscura è un tipo di materia che si pensa sia responsabile di gran parte della massa dell'universo. È stata proposta per la prima volta da Jan Oort nel 1932 e da Fritz Zwicky nel 1933 come spiegazione della velocità di rotazione delle stelle e delle galassie, rispettivamente.
D: Come fanno gli scienziati a credere che la materia oscura esista?
R: Gli scienziati ritengono che la materia oscura esista sulla base di osservazioni come la velocità di rotazione delle galassie, la lente gravitazionale degli oggetti di sfondo e la distribuzione della temperatura del gas caldo nelle galassie e negli ammassi di galassie.
D: Qual è la percentuale di materia oscura nell'universo?
R: Secondo le stime del team della missione Planck, la materia oscura costituisce l'84,5% della materia totale dell'universo, mentre l'energia oscura più la materia oscura costituiscono il 95,1% della 'roba' totale dell'universo.
D: Come possiamo rilevare la materia oscura?
R: Poiché la materia oscura non sembra emettere o riflettere la luce, i raggi X o qualsiasi altra radiazione, non può essere rilevata con gli strumenti utilizzati per trovare la materia normale, come il gas caldo, le stelle, i pianeti, ecc. L'unico modo per capire se è presente è il modo in cui influenza le cose che possiamo 'vedere' attraverso la gravità.
D: Che cosa ha affermato un gruppo di scienziati di aver trovato un modo per rilevare nel 2006?
R: Nel 2006, un gruppo di scienziati ha affermato di aver trovato un modo per rilevare la materia oscura osservando due ammassi di galassie lontane che si erano scontrate ad alta velocità - la materia normale si sarebbe dispersa nelle vicinanze dopo la collisione, mentre la materia oscura no; in questo modo hanno potuto misurare la gravità e rilevare ciò che sembrava due nubi di materia oscura con una nube di materia normale (gas caldo) tra di loro.
D: Quali sono alcuni esempi che suggeriscono la presenza di materia oscura nel nostro universo?
R: Gli esempi che suggeriscono la presenza di materiale oscuro includono osservazioni come la velocità di rotazione delle galassie, gli oggetti di sfondo della lente gravitazionale e le distribuzioni di temperatura del gas caldo trovato all'interno delle galassie e degli ammassi.
