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).
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).