Materia oscura

In cosmologia, la materia oscura è un'ipotetica componente di materia che, diversamente dalla materia conosciuta, non emetterebbe radiazione elettromagnetica e sarebbe attualmente rilevabile solo in modo indiretto attraverso i suoi effetti gravitazionali.^[1]

L'ipotesi nasce per giustificare diverse osservazioni astrofisiche, in particolare delle stime della massa delle galassie o degli ammassi di galassie e delle proprietà delle fluttuazioni nel fondo cosmologico, in base alle quali, secondo le leggi della gravitazione standard, la materia oscura dovrebbe costituire quasi il 90% della massa presente nell'universo.^[2]^[3] Inoltre, secondo i modelli di formazione ed evoluzione delle galassie, la materia oscura costituirebbe circa il 27% della densità di energia totale dell'universo osservabile e per questo avrebbe avuto una forte influenza sulla sua struttura ed evoluzione.

Sulla sua composizione sono state formulate diverse ipotesi relative a usuale materia barionica (gas molecolare, asteroidi, pianeti, lune, stelle morte, un gran numero di nane brune o buchi neri), tuttavia le stime della densità dell'universo e del numero di atomi indicano con maggior probabilità una composizione di tipo nuovo, non barionica, di questo tipo di materia. Gli astrofisici ipotizzano l'esistenza di nuove particelle, forse superpartner (come il neutralino), raggruppate sotto il nome generico di weakly interacting massive particles ("particelle massicce ad interazione debole" o WIMP). Molti esperimenti per rilevare e studiare direttamente le particelle di materia oscura sono in corso, ma nessuno ha ancora avuto successo. La materia oscura è classificata come "fredda", "calda" o "molto calda" in base alla sua velocità. I modelli attuali favoriscono uno scenario di materia oscura fredda.

Sebbene l'esistenza della materia oscura sia generalmente accettata dalla comunità scientifica, alcuni astrofisici, in base ad osservazioni che non sono ben spiegate neppure da tale ipotesi, propongono varie modifiche delle leggi della relatività generale, senza invocare materia supplementare non barionica.

^ Recenti studi (A. Boyarsky, O. Ruchayskiy, D. Iakubovskyi, and J. Franse, Phys. Rev. Lett. 113, 251301 – Published 15 December 2014) hanno evidenziato che l'emissione di raggi X da sorgente ignota da alcune galassie vicine potrebbe essere correlato all'emissione di radiazione da parte di materia oscura. Vedere: Unidentified Line in X-Ray Spectra of the Andromeda Galaxy and Perseus Galaxy Cluster Phys. Rev. Lett. 113, 251301 – Published 15 December 2014 A. Boyarsky, O. Ruchayskiy, D. Iakubovskyi, and J. Franse, su journals.aps.org. URL consultato il 25 febbraio 2015.
^ Il lato oscuro dell'universo, su asimmetrie.it. URL consultato il 12 dicembre 2017.
^ (EN) Dark Energy, Dark Matter, su science.nasa.gov. URL consultato il 12 dicembre 2017.

[1] Recenti studi (A. Boyarsky, O. Ruchayskiy, D. Iakubovskyi, and J. Franse, Phys. Rev. Lett. 113, 251301 – Published 15 December 2014) hanno evidenziato che l'emissione di raggi X da sorgente ignota da alcune galassie vicine potrebbe essere correlato all'emissione di radiazione da parte di materia oscura. Vedere: Unidentified Line in X-Ray Spectra of the Andromeda Galaxy and Perseus Galaxy Cluster Phys. Rev. Lett. 113, 251301 – Published 15 December 2014 A. Boyarsky, O. Ruchayskiy, D. Iakubovskyi, and J. Franse, su journals.aps.org. URL consultato il 25 febbraio 2015.

[2] Il lato oscuro dell'universo, su asimmetrie.it. URL consultato il 12 dicembre 2017.

[3] (EN) Dark Energy, Dark Matter, su science.nasa.gov. URL consultato il 12 dicembre 2017.

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