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Red Hanuman
09-09-2014, 21:04
Una materia oscura “interattiva” potrebbe spiegare la mancanza di galassie satelliti della Via Lattea


Sommario:
Gli scienziati credono di aver trovato un modo per spiegare perché ci sono meno galassie orbitanti intorno alla Via Lattea rispetto al previsto. Le simulazioni al computer della formazione della nostra galassia suggeriscono che ci dovrebbe essere un numero maggiore di piccole galassie intorno alla Via Lattea rispetto a quelle che si osservano attraverso i telescopi. Questo ha insinuato dubbi sulla teoria generalmente accettata della materia oscura fredda, una sostanza invisibile e misteriosa che gli scienziati dicono dovrebbe consentire una maggiore formazione di galassie attorno alla Via Lattea rispetto a quello che si vede. Ora cosmologi pensano di aver trovato una possibile soluzione al problema.


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In figura, separati dalla linea bianca, sono mostrati due differenti modelli della distribuzione di materia oscura nell'alone di una galassia come la Via Lattea. I colori rappresentano la densità di materia oscura, con il rosso che indica l’alta densità ed il blu che indica bassa densità. Sulla sinistra c'è una simulazione di come la materia oscura fredda e non interagente produce una grande varietà di galassie satelliti più piccole. Sulla destra la simulazione mostra la situazione quando l'interazione della materia oscura con altre particelle riduce il numero di galassie satelliti che ci aspettiamo di osservare intorno alla Via Lattea.
Credit: Università di Durham


Gli scienziati credono di aver trovato un modo per spiegare perché ci sono meno galassie che orbitano intorno alla Via Lattea rispetto al previsto. Le simulazioni al computer della formazione della nostra galassia suggeriscono che ci dovrebbe essere un numero maggiore di piccole galassie intorno alla Via Lattea rispetto a quelle che si osservano attraverso i telescopi.
Questo ha insinuato dubbi sulla teoria generalmente accettata della materia oscura fredda, una sostanza invisibile e misteriosa che gli scienziati dicono dovrebbe consentire una maggiore formazione di galassie attorno alla Via Lattea rispetto a quello che si vede.
Ora cosmologi e fisici delle particelle presso l’Institute for Computational Cosmology e l’Institute for Particle Physics Phenomenology, presso la Durham University, in collaborazione con colleghi del LAPTh College & University in Francia, pensano di aver trovato una possibile soluzione al problema.
In un articolo sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), gli scienziati suggeriscono che le particelle di materia oscura, così come “sentono” la forza di gravità, potrebbero aver interagito con i fotoni ed i neutrini del giovane universo, causando la dispersione della materia oscura.
Gli scienziati pensano che gli ammassi di materia oscura - o aloni - emersi dall’universo bambino intrappolarono il gas intergalattico necessario per formare stelle e galassie. La dispersione delle particelle di materia oscura spazza via le strutture che possono intrappolare il gas, impedendo la formazione di un numero maggiore di galassie intorno alla Via Lattea e riducendo il numero di quelle che dovrebbero esistere.
L'autore principale, dottoressa Celine Boehm, presso l’Institute for Particle Physics Phenomenology della Durham University, dice: "Non sappiamo quanto forti dovrebbero essere queste interazioni, quindi a questo punto entrano in scena le nostre simulazioni."
'Con la variazione e messa a punto della forza di dispersione delle particelle, cambiamo il numero di piccole galassie, il che ci permette di conoscere meglio la fisica della materia oscura e come essa potrebbe interagire con altre particelle nell'Universo. "
'Questo è un esempio di come una misura cosmologica, in questo caso il numero di galassie che orbitano intorno alla Via Lattea, è influenzato dalla fisica delle particelle a scala microscopica".
Ci sono diverse teorie sul perché non c’è un maggior numero di galassie ad orbitare intorno alla Via Lattea, alcune includono l'idea che il calore delle prime stelle dell'universo abbia sterilizzato il gas necessario per formare altre stelle. I ricercatori credono che i loro risultati attuali offrano una teoria alternativa che potrebbe fornire una nuova tecnica per sondare le interazioni tra le altre particelle e la materia oscura fredda.
Il co-autore, professor Carlton Baugh, dice: "Gli astronomi hanno da tempo la convinzione che la maggior parte della materia nell'Universo è costituita da particelle elementari conosciute come materia oscura.
'Questo modello è in grado di spiegare l’aspetto della maggior parte dell'Universo, tranne quanto riscontiamo proprio dietro l’angolo di in casa nostra, in cui fallisce miseramente. "
'Il modello prevede che ci dovrebbero essere un maggior numero piccole galassie satelliti intorno alla nostra Via Lattea rispetto a quello che possiamo osservare. "
'Tuttavia, utilizzando simulazioni al computer in cui si consente alla materia oscura di diventare un po' più interattiva con il resto della materia nell'Universo, come ad esempio con i fotoni, possiamo rinnovare la nostra visone del vicinato cosmico e vedere una notevole riduzione del numero di galassie intorno a noi rispetto a quello che avevamo inizialmente pensato. "
I calcoli sono stati effettuati utilizzando il super computer COSMA della Durham University, che fa parte del gruppo di super-computer di UK-wide DiRAC.
Il lavoro è stato finanziato dalla Science and Technology Facilities Council e dall'Unione europea.

Articolo originale QUI (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140908204603.htm).

etruscastro
10-09-2014, 09:24
con il massimo rispetto credo che si cadi sul solito quesito.....
non sappiamo neanche come è "fatta" questa materia oscura e già, a seconda di come si manipolino alcuni parametri, pensiamo di poter far rispettare l'universo a seconda delle nostre esigenze.
ci sono ancora troppe cose che ci sfuggono a livello gravitazionale e credo che sia quantomeno affrettato arrivare a conclusioni su una cosa che, in partenza, ci sfugge, proprio come la materia oscura... IMHO

SANDRO
10-09-2014, 10:22
Caro Red, a volte mi chiedo se certe notizie vale la pena di riportarle, mah.......

Red Hanuman
10-09-2014, 10:26
Beh, SANDRO... Almeno ci rendiamo conto dell'attuale stato della ricerca. Mi sembra evidentissimo che sulla materia oscura... Brancoliamo nel buio... :D

SANDRO
10-09-2014, 10:27
Beh, @SANDRO (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=892)... Almeno ci rendiamo conto dell'attuale stato della ricerca. Mi sembra evidentissimo che sulla materia oscura... Brancoliamo nel buio... :D

Questo è poco ma sicuro! :biggrin:

Mattia87
10-09-2014, 10:46
Scusate se mi intrometto 😉 credo che in ogni caso il metodo non sia "sbagliato", nel senso: non si ha una buona conoscenza di questa materia oscura, tantè che la sua esistenza è basata sullo studio degle effetti che produce nell'universo ed è nata come ipotesi per spiegare ciò che possiamo misurare, in questo contesto ipotizzarne anche le caratteristiche e le "capacità" non è sbagliato. Tanto più considerando che la ricerca sopratutto in questi contesti si basa sulla formulazione di modelli che combacino al meglio con le misure rilevate i quali poi vengono confermati o smentiti con il tempo ( pensate a Higgs, ha aspettato 40 anni).
In ogni caso grazie Red per il riporto 😄😄

Red Hanuman
10-09-2014, 10:52
Caro Mattia87, secondo me il punto è che nei confronti della materia oscura ci si sta comportando alla stregua del mitico etere. Ci dovrebbe essere, le si danno le caratteristiche necessarie, ma poi bisogna trovarla, altrimenti é solo un esercizio di stile...

Mattia87
10-09-2014, 10:58
Secondo molti la fisica degli ultimi 30 anni si sta "arrampicando sugli specchi" per poter spiegare più di ciò che riuscirebbe ma personalmente non sono del tutto d'accordo, in fondo di geni che infilavano numeri ( o dimensioni ) confezionati ad hoc per far tornare i calcoli ce ne sono stati e ce ne saranno, l'importante è che poi la ricerca confermi o smentisca tali modelli "sul campo" 😉

Enrico Corsaro
10-09-2014, 18:19
Ho studiato un pò in dettaglio il problema della materia oscura e il suo inquadramento nel modello standard cosmologico LambdaCDM e il mio modesto parere è che si sta forzando un pò la mano per cercare di far quadrare i conti. Cerco di chiarire un pò la situazione.

Probabilmente molti si sono chiesti perchè si chiama CDM (Cold Dark Matter, ovvero materia oscura fredda), e non semplicemente Dark Matter, e se quindi esiste anche qualche altro tipo di materia oscura che non è menzionato. La risposta è che esiste la HDM (Hot Dark Matter, ovvero materia oscura calda), che però secondo il modello si trova nella forma di neutrini relativistici, cioè neutrini ad energie elevate e non è quindi influente a livello gravitazionale. La Dark Matter si caratterizza in ogni caso per non interagire in modo elettromagnetico, ovvero tramite emissione o riflessione di fotoni, ma solo tramite interazione gravitazionale (nel caso di CDM) e nucleare debole (sia per CDM che HDM) e questo ovviamente la rende difficile da "osservare".

Quello che dobbiamo capire è che insieme alla CDM vi è la Dark Energy, la fatidica energia oscura responsabile dell'espansione accelerata del nostro Universo (anche riferita come Lambda) costituente più del 70% del budget energetico dell'Universo stesso (sempre secondo il modello standard cosmologico LambdaCDM, da cui il nome stesso del modello). Per entrambe, purtroppo ad oggi, non esiste alcuna misura fisica diretta, ma al più solo indiretta.
Nella realtà dei fatti il modello standard LambdaCDM fallisce miseramente su punti fondamentali quali il problema della costante cosmologica, la incongruenza tra l'età degli ammassi globulari e quella dell'Universo stesso, il problema dell'orizzonte particella e la piattezza, che sono tutti molto gravi da un punto di vista cosmologico. L'unico motivo per cui LambdaCDM viene adottato come standard è perchè riesce, almeno in apparenza, a riprodurre le osservazioni con più semplicità di altri modelli e a fornire buoni risultati in diversi casi. Quello che anche non approvo è che già a partire dalle scuole si fa apprendere ai ragazzi che il nostro Universo sia fatto di queste componenti (CDM, Lambda, materia barionica) senza avere la più pallida idea di ciò che si dice e del fatto che tutto questo non è assolutamente una verità certa.

Personalmente, dopo aver anche studiato e testato modelli cosmologici alternativi, ritengo che la strada presa non sia quella corretta e che c'è ancora tantissimo lavoro da fare in merito. A volte purtroppo nella scienza si tende a proseguire un pò con i prosciutti sugli occhi, soprattutto per scienziati con un background di formazione molto più classico. Non sempre però focalizzarsi su i pezzi mancanti di un puzzle incompleto è la strada migliore da seguire per risolvere un problema...a volte infatti, è semplicemente meglio cambiare proprio strada e rifare tutto da zero...solo che non è facile convincere tutti :).