L’energia oscura è un falso problema?

[Red Hanuman]

L’energia oscura è un falso problema?
L’energia oscura rappresenta il mistero più profondo della moderna cosmologia. Gli astronomi ritengono che si tratti di una forma sconosciuta di energia che sembra responsabile dell’espansione accelerata dell’Universo. Oggi, in un nuovo studio condotto dal professor Edward Kipreos della University of Georgia, viene suggerito un nuovo approccio secondo cui se si cambia il modo di pensare alla dilatazione dei tempi, una conseguenza prevista della teoria della relatività, si può ottenere una spiegazione diversa del concetto di energia oscura.
di Corrado Ruscica




Si sa, gli scienziati sono molto curiosi e, spesso, come dei ciclisti in fuga solitaria, vogliono arrivare per primi al traguardo allo scopo di svelare “da soli” gli enigmi della natura. In tal senso, vogliamo ricordare il lavoro eseguito in gran segreto dallo scienziato israeliano Mordehai Milgrom che negli anni ‘90 formulò una teoria modificata della gravità, detta MOND, per tentare di spiegare le curve di rotazione delle galassie a spirale senza ricorrere alla materia oscura, idea che non venne completamente accettata. Non solo, ma più di recente, un altro scienziato di origine sudafricana, George Ellis, introdusse un’ipotesi più ‘leggera’ per spiegare l’espansione cosmica accelerata. L’idea che sta alla base di questa proposta riguarda l’assunzione che la nostra posizione nella Via Lattea si trovi in una sorta di gigantesco vuoto cosmico o bolla cosmica, cioè una regione dello spazio in cui la densità media della materia sarebbe molto inferiore di quella totale causando così un ritmo di espansione locale maggiore che altrove. Anche in questo caso, l’esistenza di giganteschi vuoti cosmici sembra improbabile poiché non spiegherebbe l’uniformità della radiazione cosmica di fondo per non parlare della distribuzione apparentemente uniforme delle galassie.


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Edward T. Kipreos. Credit: University of Georgia


Oggi, è arrivato il turno di Edward Kipreos, un genetista molecolare che da qualche anno ha iniziato ad interessarsi di cosmologia e di teoria della relatività. Nel suo articolo, pubblicato sul giornale PLOS ONE, Kipreos parte dal concetto della dilatazione dei tempi, fenomeno fisico che si manifesta nella durata di un evento, riconosciuto da un osservatore che viaggia con velocità costante e con moto rettilineo ed uniforme, effetto che diventa rilevante e significativo solo per velocità prossime a quella della luce. Lo scienziato introduce una ipotesi in base alla quale la dilatazione dei tempi sia direzionale, anziché reciproca, rispetto al moto per cui è solo l’oggetto che si muove a subire l’effetto previsto dalla relatività speciale. Secondo Kipreos, questo fenomeno può essere facilmente compreso nel contesto del funzionamento dei satelliti GPS. “I satelliti si muovono abbastanza velocemente in relazione alla Terra perciò è necessario correggere gli orologi dal momento che vengono rallentati a causa della loro velocità orbitale”, spiega Kipreos. “Se non avessimo corretto questo effetto relativistico, la misura fornita dai satelliti GPS sarebbe stata errata di circa due chilometri al giorno”.


Questo esempio molto semplice si basa sulla teoria di Einstein e sulle cosiddette trasformazioni di Lorentz, cioè trasformazioni di coordinate tra due sistemi di riferimento inerziali che descrivono come varia la misura del tempo e dello spazio quando l’oggetto della misura è in moto uniforme rispetto all’osservatore. “Si suppone che l’effetto relativistico della dilatazione dei tempi sia reciproco”, dice Kipreos. “Se si guarda ai satelliti GPS, l’orologio sta rallentando, ma secondo i satelliti GPS il nostro orologio non sta rallentando, il che lo farebbe nel caso di reciprocità. Il nostro orologio va più veloce rispetto ai satelliti e lo sappiamo per il fatto che siamo in continua comunicazione”.


Partendo dalla cosiddetta trasformazione assoluta di Lorentz e scegliendo opportunamente un sistema di riferimento preferenziale, relativamente al quale si ha la dilatazione dei tempi direzionale (ad esempio, il sistema di riferimento inerziale non-rotante centrato sulla Terra, che attualmente viene utilizzato per calcolare la dilatazione dei tempi dei satelliti GPS), Kipreos ritiene che una precisa applicazione della trasformazione assoluta di Lorentz ai dati cosmologici potrebbe avere delle implicazioni significative per l’evoluzione dell’Universo e per l’esistenza dell’energia oscura.


Man mano che l’Universo si espande, le strutture cosmiche, come le galassie, si allontanano molto più rapidamente le une rispetto alle altre secondo un processo noto come espansione di Hubble. La trasformazione assoluta di Lorentz indica che l’aumento delle velocità determina una dilatazione dei tempi direzionale. Se si applica questa trasformazione alle velocità incrementate, che sono associate all’espansione di Hubble nell’Universo di oggi, si ottiene uno scenario in cui il presente subisce una dilatazione temporale relativa al passato. In altre parole, il trascorrere del tempo sarebbe più lento nel presente e più veloce nel passato.


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Le due figure illustrano la variazione della luminosità delle supernovae di tipo Ia in funzione della distanza, espressa in termini del redshift. A sinistra sono mostrati i dati attuali delle SN Ia mentre a destra gli stessi dati sono stati corretti per l’effetto relativistico della dilatazione dei tempi secondo l’ipotesi di Kipreos. Cedit: E. Kipreos


Quali sono allora le conseguenze per quanto riguarda il concetto di energia oscura? Se consideriamo le supernovae che esplodono con la stessa luminosità, esse vengono utilizzate dagli astronomi come “candele standard” per misurare le distanze cosmologiche. Quelle che sono relativamente vicine alla Terra sono allineate su un grafico che dà l’andamento della distanza, ricavata dal redshift, in funzione della luminosità. Nel 1998, lo studio delle supernovae distanti fornì l’evidenza osservativa secondo cui il ritmo dell’espansione cosmica ha subito un’accelerazione negli ultimi 5 miliardi di anni. “L’espansione accelerata dell’Universo è stata attribuita all’energia oscura. Ad ogni modo, non sappiamo ancora nulla sulla sua natura né sappiamo come mai si sia manifestata solo di recente nella storia cosmica. Gli effetti previsti dal fatto che il tempo trascorrerebbe più velocemente nel passato potrebbero far sì che il grafico delle supernovae diventi lineare su tutte le distanze cosmiche, il che implicherebbe che non esiste alcuna accelerazione dell’espansione cosmica. In questo scenario, quindi, non ci sarebbe la necessità di invocare l’esistenza dell’energia oscura”, conclude Kipreos.


Media INAF ha chiesto un parere ad Alessandro Melchiorri, dell’High Energy Theory Group presso l’Università La Sapienza di Roma, cosmologo ed esperto di astrofisica particellare e gravità quantistica: “Alle volte non esperti del settore cercano di spiegare tutto e subito con nuove teorie strampalate. Un approccio più umile e consapevole della situazione sperimentale e teorica attuale potrebbe evitare simili uscite. Non credo che questo lavoro meriti particolare attenzione”.

PLOS ONE: E. Kipreos – Implications of an Absolute Simultaneity Theory for Cosmology and Universe Acceleration (http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0115550)


Articolo originale QUI (http://www.media.inaf.it/2014/12/31/lenergia-oscura-e-un-falso-problema/).

[Enrico Corsaro]

Sicuramente l'idea la trovo interessante e potrebbe anche essere plausibile, ma leggendo l'articolo non mi convince molto. Il problema sta soprattutto nel suo modo di valutare come il tasso di emissione di fotoni delle SNe Ia cambi in base allo scorrere del tempo...è qualcosa che va sicuramente verificata con più attenzione e confrontando più dati.

Inoltre, il giornale di riferimento non è di certo un giornale specializzato nel settore, però trovo lodevole che qualcuno con una formazione in un ramo molto differente si sia interessato ad un problema cosmologico di rilievo, anche se mi sembra strano che questo possibile effetto non sia stato contemplato prima... Le parole di Melchiorri, che probabilmente hai marcato in grassetto non a caso, a me sembrano eccessivamente dure. Bisognerebbe sempre lasciar spazio a nuove teorie, con le opportune verifiche che sono richieste.

[Gaetano M.]

Sono d'accordo! Le "contaminazioni" dovrebbero aumentare, c'è il rischio che con la eccessiva specializzazione si perda di vista l'obiettivo finale: la crescita dell'uomo! Passatemela, stavolta l'ho sparata grossa:biggrin:

[Gaetano M.]

Se non ricordo male, le trasformazioni di Lorentz nascono per spiegare l'esperimento di Michelson-Morley, utilizzate poi da Einstein nella R.R. per ipotizzare la costanza della velocità della luce.

[Quake88]

In effetti Melchiorri, con tutto il rispetto, ha secondo me tagliato un po' troppo le gambe a questa teoria.. Anzi, è stato tutto tranne che costruttivo, oserei dire che ha risposto alla domanda del giornalista in modo "sbrigativo" e magari senza nemmeno leggerla e fidandosi delle parole del giornalista che lo ha intervistato.. Così a naso eh, passatemela :razz: Mi farebbe piacere sapere da qualcuno esperto dove stanno gli eventuali errori, sarebbe molto interessante come teoria alternativa all' energia oscura! :)

[Morimondo]

... Le parole di Melchiorri, che probabilmente hai marcato in grassetto non a caso, a me sembrano eccessivamente dure. Bisognerebbe sempre lasciar spazio a nuove teorie, con le opportune verifiche che sono richieste.



Sono d'accordo! Le "contaminazioni" dovrebbero aumentare, c'è il rischio che con la eccessiva specializzazione si perda di vista l'obiettivo finale: la crescita dell'uomo! Passatemela, stavolta l'ho sparata grossa:biggrin:

Mi accodo alcuni cattedratici e scienziati sembra vogliano marcare il loro territorio, queste paure e invidie sono indegne oltre che stupide e non giovano alla progressione del sapere

[Morimondo]

Sto gironzolando qua e la cercando la materia oscura, l'energia mi interessa meno anche se penso sia più importante, tutte le ipotesi e informazioni che possono far a meno di queste cose cosi oscure e tetre mi interessano.
Ho riletto questo Post di Red Hanuman e non mi dispiace.

Quando si parla di materia oscura si dice che non deve essere barionica, ma se si trattasse di buchi neri residui delle prime fasi dell'universo?
Se le primissime stelle erano ipergiganti dalla vita brevissima, se hanno avuto il tempo, allora l'universo aveva la taglia di una modella anoressica, di aggregarsi in galassie la rapida evoluzione di queste stelle deve essere stata parallela a quella delle loro galassie e alla fine potrebbero essere rimasti solo buchi neri massicci enormi masse in spazi piccoli come l'orbita di Mercurio.
La successiva espansione dell'universo avrebbe permesso la generazione di nuove galassie da quel poco di materia "avanzata", i primordiali buchi ipermassicci nello spazio intergalattico sono e rimarranno sempre invisibili.
Certamente non è andata cosi ma mi piacerebbe sapere dove stanno gli errori, certamente più di uno, e comunque come dice @Enrico Corsaro (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=2649) se una teoria non è falsificabile non è una buona teoria :biggrin:.

Pensando al genetista molecolare e all'Astronomo Alessandro Melchiorri, mi crogiolo nel ricordare che il commesso di droghiere Heinrich Schliemann ha trovato Troia e le tombe reali di Micene lasciando esterrefatti storici e archeologi dell'epoca che prima lo avevano deriso.
Trovate le rovine di Troia dissero che si trattava solo di fortuna, cercò le tombe di Micene non dove venivano cercate dai professionisti dell' epoca ma considerò il fatto che l'attuale città di Micene doveva essersi ingrandita e cosi andè a colpo sicuro e trovo la cosiddetta maschera di agamennone:biggrin::biggrin::biggrin:

[Red Hanuman]

Morimondo, se fosse come tu dici, la materia oscura sarebbe disposta uniformemente nella galassia, e invece sembra sia più distribuita nell'alone che in altre parti.
Inoltre, sono stati ricercati oggetti invisibili ma massicci col metodo del microlensing, ma rendono conto al massimo della metà della massa mancante....
Leggi QUI (http://www.astro.unipd.it/pizzella/corso/dispense/dispense_DM_2_0.pdf) e QUI (http://www.bo.infn.it/xenon/sito_web_Bologna/docs/Caccianiga4.pdf).;)

[Morimondo]

@Morimondo (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=3620), se fosse come tu dici, la materia oscura sarebbe disposta uniformemente nella galassia, e invece sembra sia più distribuita nell'alone che in altre parti.
Inoltre, sono stati ricercati oggetti invisibili ma massicci col metodo del microlensing, ma rendono conto al massimo della metà della massa mancante....
Leggi QUI (http://www.astro.unipd.it/pizzella/corso/dispense/dispense_DM_2_0.pdf) e QUI (http://www.bo.infn.it/xenon/sito_web_Bologna/docs/Caccianiga4.pdf).;)

Grazie ancora Red Hanuman i due link qui sopra sono molto interessanti, tra l'altro uno di questi parla anche lui di "buchi neri primordiali", ho ripreso da poco a interessarmi di cosmologia e non sono aggiornato.

Avrei decine di domande da fare ma non si possono solo fare domande e mai dare risposte come nel mio caso, ho cercato qui sul forum post dedicati esclusivamente alla materia oscura ma non li ho trovati. Se davvero non ci fossero penso che sarebbe interessante crearne uno per condensare domande, risposte e ipotesi, chissà che non si formi un disco di accrescimento:biggrin:

[Enrico Corsaro]

Prova a formularne qualcuna con ordine e vediamo di risponderti ;).

[Morimondo]

Prova a formularne qualcuna con ordine e vediamo di risponderti ;).

Se non esiste già potrei creare una discussione, do un minimo di ordine ai miei interrogativi e apro oppure se esiste gia qualcosa e mi date il link mi accodo

[DarknessLight]

Man mano che l’Universo si espande, le strutture cosmiche, come le galassie, si allontanano molto più rapidamente le une rispetto alle altre secondo un processo noto come espansione di Hubble. La trasformazione assoluta di Lorentz indica che l’aumento delle velocità determina una dilatazione dei tempi direzionale. Se si applica questa trasformazione alle velocità incrementate, che sono associate all’espansione di Hubble nell’Universo di oggi, si ottiene uno scenario in cui il presente subisce una dilatazione temporale relativa al passato. In altre parole, il trascorrere del tempo sarebbe più lento nel presente e più veloce nel passato.

Sembra proprio un interpretazione geniale e rivoluzionaria...
però forse mi sarei fidato di più se l idea fosse venuta ad un fisico piuttosto che ad un biologo...

[Enrico Corsaro]

Se non esiste già potrei creare una discussione, do un minimo di ordine ai miei interrogativi e apro oppure se esiste gia qualcosa e mi date il link mi accodo

Intanto postala qui, se non è inerente con la discussione chiederemo ai bravi moderatori di aprire un post a parte per te.

[Gaetano M.]

Sembra proprio un interpretazione geniale e rivoluzionaria...
però forse mi sarei fidato di più se l idea fosse venuta ad un fisico piuttosto che ad un biologo...
Queste frasi sul tempo sembrano fatte a posta per confondere le idee:biggrin:
Due considerazioni:
1) Bisogna tener conto anche della gravità, che ha un effetto proprio sul tempo.
2) L'aumento della velocità non porta una dilatazione negativa (rallentamento)?
Non dimentichiamo, poi, che l'effetto vale per chi ci guarda per noi non cambia niente.
:confused::confused:

[Morimondo]

Materia oscura
Vi sono molte cose che non riesco a capire riguardo la materia oscura. Ce n’è molta di più rispetto alla materia barionica che conosciamo, che vediamo quella di cui siamo fatti.
Vi sono vari link e tutti danno gli stessi valori della composizione dell’universo
Cito il secondo QUI ;) che mi ha dato @Red Hanuman (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=9):
http://www.bo.infn.it/xenon/sito_web_Bologna/docs/Caccianiga4.pdf

1% materia barionica visibile + 3% di materia barionica invisibile
23% Materia oscura non barionica;
73% Energia oscura

Quindi tutto ciò che vediamo è sarebbe solo l’1% della massa totale dell’universo mentre sempre di materia barionica “oscura” vi sarebbe una quantità tre volte superiore lo stesso link da anche la composizione delle materia oscura barionica e non

Candidati di Materia Oscura barionica 3% : materia ordinaria fatta di protoni e neutroni

1. Nane Brune o pianeti tipo Giove
2. Resti di stelle fredde (buchi neri, stelle di neutroni, nane bianche,
3. Buchi neri primordiali (lasciati dopo il Big Bang) Tutte queste forme di materia oscura barionica sono collettivamente chiamate Massive Compact Halo Objects (MACHOs)

Quindi attorno e o nella nostra galassia vi è il triplo di materia tradizionale non visibile nane brune, pianeti gioviani e buchi neri. Credo che il grosso saranno proprio questi ultimi, mi piacerebbe sapere se potrebbero essere i buchi neri massivi primordiali che ho ipotizzato sempre in questo post:


Quando si parla di materia oscura si dice che non deve essere barionica, ma se si trattasse di buchi neri residui delle prime fasi dell'universo?

Se le primissime stelle erano ipergiganti dalla vita brevissima, se hanno avuto il tempo, allora l'universo aveva la taglia di una modella anoressica, di aggregarsi in galassie la rapida evoluzione di queste stelle deve essere stata parallela a quella delle loro galassie e alla fine potrebbero essere rimasti solo buchi neri massicci enormi masse in spazi piccoli come l'orbita di Mercurio.
La successiva espansione dell'universo avrebbe permesso la generazione di nuove galassie da quel poco di materia "avanzata", i primordiali buchi ipermassicci nello spazio intergalattico sono e rimarranno sempre invisibili.

Non barionica: si divide in calda (relativistica) e fredda (non relativistica).
Alcuni possibili candidati di materia oscura fredda:
1. WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles);
2. Assioni; Si muovono a velocita’ molto inferiori a quella della luce;


Ho alcune domande per facilitare le risposte puntualizzo:

1) l’energia oscura dipende dalla materia oscura? se così fosse non dovrebbe rivelare in qualche modo la materia da cui origina?

2) Red Hanuman ha smontato la mia supposizione sui buchi neri massivi primordiali perché in tal modo la distribuzione sarebbe omogenea in realtà non è cosi. La materia oscura si trova dentro e attorno alla galassia e fra gli ammassi galattici. Ora se quello che vediamo in un modo o nell’altro rappresenta solo l’1% e la materia oscura non barionica il 23% perché questa non si da una forma, perché non si aggrega in un disco di accrescimento che alla fine dovrebbe nascondere ed oscurare la galassia stessa?
Questa materia oscura oltre che essere non rilevabile è pure trasparente?

3) La materia oscura è distribuita in modo disomogeneo ma quanto? Non potrebbe esistere anche nello spazio intergalattico?

4) i neutrini sono un candidato alla materia oscura non barionica, ero convinto che fossero invece subparticelle nucleari.

ho l'impressione che questa materia oscura generi piu interrogativi di quelli che risolve ma naturalmente mi sbaglio mi aspetto delle bacchettate sulle mani come amava fare la mia maestra in prima e seconda elementare suor Andreina:biggrin:

[Red Hanuman]

Ho alcune domande per facilitare le risposte puntualizzo:

1) l’energia oscura dipende dalla materia oscura? se così fosse non dovrebbe rivelare in qualche modo la materia da cui origina?

No, o almeno così non sembra. L'energia oscura è qualcosa che ha la forma di una pressione negativa (qualcosa che dilata, appunto), la materia oscura invece dovrebbe essere costituita comunque da energia pura e semplice. Tra l'altro, la materia oscura ha effetti gravitazionali, e tenderebbe a fare collassare l'universo, non ad espanderlo...:whistling:


2) @Red Hanuman (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=9) ha smontato la mia supposizione sui buchi neri massivi primordiali perché in tal modo la distribuzione sarebbe omogenea in realtà non è cosi. La materia oscura si trova dentro e attorno alla galassia e fra gli ammassi galattici. Ora se quello che vediamo in un modo o nell’altro rappresenta solo l’1% e la materia oscura non barionica il 23% perché questa non si da una forma, perché non si aggrega in un disco di accrescimento che alla fine dovrebbe nascondere ed oscurare la galassia stessa?
Questa materia oscura oltre che essere non rilevabile è pure trasparente?

La materia oscura si pensa che interagisca con la gravità e nient'altro. La materia normale può aggregarsi per via di legami chimici, ionizzazione ecc., oltre che per gravità. E' logico pensare, quindi, che le particelle di materia oscura si ignorino fintanto che non si concentrino in modo tale che la gravità le tenga unite; e comunque la materia oscura così pensata può sempre scivolare tra la materia ordinaria, visto che non interagisce con essa se non debolmente. Non interagendo con la forza elettromagnetica, di fatto è trasparente.


3) La materia oscura è distribuita in modo disomogeneo ma quanto? Non potrebbe esistere anche nello spazio intergalattico?

In effetti, ci sono alcuni studi che suppongono una cosa del genere, più o meno...


4) i neutrini sono un candidato alla materia oscura non barionica, ero convinto che fossero invece subparticelle nucleari.

ho l'impressione che questa materia oscura generi piu interrogativi di quelli che risolve ma naturalmente mi sbaglio mi aspetto delle bacchettate sulle mani come amava fare la mia maestra in prima e seconda elementare suor Andreina:biggrin:

I neutrini hanno esattamente le proprietà che dovrebbe avere la materia oscura, ed esistono in quantità veramente enormi. Per questo sono un'ottimo candidato. I barioni sono formati da tre quark, come i protoni e i neutroni; i neutrini sono leptoni.

Il punto è che, se i neutrini hanno le proprietà giuste ma non sono la materia oscura, allora gli stessi esperimenti che li hanno rilevati avrebbero dovuto rilevare la materia oscura. Invece, niente.
E poi mi aspetterei di trovare tanta materia oscura nelle stelle e nei buchi neri, ma anche lì sembra che non ci sia.
E allora, dov'è e cos'è la materia oscura?:whistling:

[Enrico Corsaro]

Per aggiungere a quanto già detto da Red. Purtroppo i neutrini hanno una massa enormemente piccola, e pur essendo in grandissime quantità non riescono a spiegare gli enormi effetti gravitazionali che osserviamo su larga scala...erano dei buoni candidati inizialmente, fin tanto che non si è compreso quanto di fatto fosse grande la discrepanza. I candidati più probabili sono le WIMPs, ma c'è un problema. Oltre al fatto che non si riesce a rilevarle nel modo più totale, nonostante stiano facendo esperimenti di ogni tipo, queste particelle non sono previste dal modello standard particellare che a differenza del modello standard cosmologico ha una base davvero molto solida. Le WIMPs sono cioè particelle esotiche.
La materia oscura rimane un bel grattacapo, e l'energia oscura probabilmente ancor di più. Come ho anche detto in passato a me viene difficile digerire un modello che di fatto ci dice che il 96% dei costituenti dell'Universo è qualcosa che non riusciamo completamente a spiegare e a capire.
Ci sono anche altri modelli cosmologici che non si avvalgono nè di materia oscura nè di energia oscura, ma che riescono ugualmente a rappresentare le osservazioni. Fin tanto che non avremo dati sufficienti per capirlo, ci si ostinerà ad indagare in questa direzione, quella globalmente più supportata dalle (poche) evidenze osservative che abbiamo ad oggi.

[DarknessLight]

Ma se una particella oscura incontra un atomo ordinario ci passa attraverso? Oppure avviene un urto?

[bertupg]

DarknessLight in attesa della esaustive e dettagliate risposte che sicuramente arriveranno da Enrico e/o Red, ti dico quello che credo di aver capito io: un "urto" tra le particelle non è da immaginare come il classico scontro tra due palle da biliardo, ma come un'interazione tra due particelle mediante una o più delle forze fondamentali. Se ci pensi, anche nel caso macroscopico delle palle da biliardo, i due oggetti non si "toccano" realmente, ma è la somma della repulsione elettrostatica a livello di singoli atomi a determinare l'effetto che noi macroscopicamente chiamiamo "urto".

Se, per definizione, le particelle di materia oscura non interagiscono mediante le forze fondamentali e non sono sottoposte ad esse, ad eccezione della gravità, possono tranquillamente "passare attraverso" tutto senza "urtare" nulla.

Fantasiosamente ipotizzo che, alla peggio, possa subire una deviazione dalla sua traiettoria per effetto gravitazionale, e se noi fossimo in grado di rilevare la posizione della particella prima e dopo, lo interpreteremmo come un "urto"... :biggrin:

[Marcos64]

Concordo, nel senso che per quanto letto fin qui, non dovrebbe esserci interazione tranne che
di tipo gravitazionale che, credo, non abbia gran peso tra singole particelle. Sono proprio
interessato a leggere le risposte che verranno per vedere se almeno qualcosa ho capito.

[Red Hanuman]

Ma se una particella oscura incontra un atomo ordinario ci passa attraverso? Oppure avviene un urto?
In teoria, dovrebbero rimbalzare contro la materia ordinaria, rilasciando parte della loro energia. Vedi QUI (https://it.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura#Ipotesi_sulla_materia_oscura).
Per certi versi, un po' come i neutrini (https://it.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Rivelatori_di_neutrini)... ;)

[Morimondo]

In teoria, dovrebbero rimbalzare contro la materia ordinaria, rilasciando parte della loro energia. Vedi QUI (https://it.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura#Ipotesi_sulla_materia_oscura).
Per certi versi, un po' come i neutrini (https://it.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Rivelatori_di_neutrini)... ;)

Nel tuo link fa riferimenti a assioni e a particelle supersimmetriche, se non erro tutte ipotizzate, quindi l'ipotesi si fonderebbe su altre ipotesi. vi è anche un'immagine di una mappa della materia oscura.
a questo proposito mi chiedo come hanno potuto fare questa mappa se la materia oscura rivela la sua presenza solo tramite gli effetti gravitazionali?
Un effetto gravitazionale come è identificabile?
Mi aspettavo lo fosse solo dai moti orbitali o dalla deformazione di corpi

[Red Hanuman]

a questo proposito mi chiedo come hanno potuto fare questa mappa se la materia oscura rivela la sua presenza solo tramite gli effetti gravitazionali?
Un effetto gravitazionale come è identificabile?
Mi aspettavo lo fosse solo dai moti orbitali o dalla deformazione di corpi
Si possono rilevare e stimare gli effetti gravitazionali anche tramite le lenti gravitazionali. Ci vuole la fortuna di avere una fonte luminosa dietro la materia oscura, però....;)

[Gaetano M.]

Ma se una particella oscura incontra un atomo ordinario ci passa attraverso? Oppure avviene un urto?
La maggior parte delle particelle del modello standard si sono scoperte tramite "urti": http://www.fisicaparticelle.altervista.org/
Quindi, penso, che se la D.M. potesse urtare contro una qualsiasi altra particella conosciuta non si chiamerebbe più "materia oscura", verrabbe immediatamente ribattezzata:)
Il link allegato mi è stato molto utile per cominciare a capire qualcosa del Modello Standard.

[Enrico Corsaro]

Gli urti avvengono normalmente per effetto dei campi elettromagnetici, nucleari forti e deboli. Quando si cercano urti tra particelle per effetto gravitazionale le cose si complicano moltissimo, perchè l'interazione gravitazionale è estremamente debole, la più debole e di gran lunga, delle 4 forze fondamentali. Quello che si cerca di fare negli esperimenti per rivelare la DM è proprio tentare di farla interagire con la materia ordinaria per vedere eventuali effetti prodotti sulla materia ordinaria che non possiamo spiegare altrimenti, se non con l'interazione con altre particelle che a noi sono invisibili. Quello che si fa similmente con i neutrini, con esperimenti tipo NEMO, è di costruire enormi strati di materia (ad esempio una enorme vasca a forma cubica piena di acqua marina) per far si che i neutrini abbiano a disposizione più spazio per interagire con la materia circostante. Più è lo spazio a disposizione, più è alta la densità del mezzo, e più è probabile che i neutrini interagiscano. E' quello che si chiama sezione d'urto, in fisica nucleare e particellare, cioè una superficie efficace di impatto perchè un urto fra due particelle avvenga. Scopo di tutti gli esperimenti di questa tipologia è quello di massimizzare la sezione d'urto delle particelle da analizzare.

[Morimondo]

Si possono rilevare e stimare gli effetti gravitazionali anche tramite le lenti gravitazionali. Ci vuole la fortuna di avere una fonte luminosa dietro la materia oscura, però....;)

Quindi, dato che l'effetto lente gravitazionale che deforma o sdoppia l'immagine dell'oggetto che sta dietro, possiamo ipotizzare si tratti di materia oscura se abbiamo immagini sdoppiate di stelle o galassie senza che che sia visibile un oggetto interposto?
Se fosse cosi non potrebbe trattarsi anche di un buco nero isolato di dimensioni adeguate?

[Enrico Corsaro]

Quindi, dato che l'effetto lente gravitazionale che deforma o sdoppia l'immagine dell'oggetto che sta dietro, possiamo ipotizzare si tratti di materia oscura se abbiamo immagini sdoppiate di stelle o galassie senza che che sia visibile un oggetto interposto?
Se fosse cosi non potrebbe trattarsi anche di un buco nero isolato di dimensioni adeguate?

Si può dedurre che ci sia un effetto aggiuntivo dal punto di vista gravitazionale, ma non possiamo sapere che cosa genera l'effetto, cioè se effettiva materia o se la stessa legge gravitazionale sta cambiando.
Per trattarsi di un buco nero, dovremmo allora esserne pieni, dal momento che gli effetti di lente gravitazionale sarebbero prodotti da regioni vastissime dello spazio, enormemente più grandi di un qualunque buco nero, per quanto supermassiccio possa essere. Inoltre, se vi fosse un buco nero, ne vedremmo le emissioni ai raggi X ortogonalmente al piano del disco di accrescimento, cosa che invece non si osserva. Caro Morimondo, gli effetti in questione sono su due scale di grandezza completamente diverse. Avevo quantificato qualche giorno fa a qualcuno nel forum (non ricordo il nome ora) quanto è grande un buco nero supermassiccio rispetto al bulge della galassia, e parlavamo di un fattore dell'ordine dei milioni. Le lenti gravitazionali sono prodotte da regioni che hanno le dimensioni di un ammasso di galassie, quindi pensa un pò che differenza!

[Morimondo]

...che gli effetti di lente gravitazionale sarebbero prodotti da regioni vastissime dello spazio, enormemente più grandi di un qualunque buco nero, per quanto supermassiccio possa essere. Inoltre, se vi fosse un buco nero, ne vedremmo le emissioni ai raggi X...

Verissimo non avevo considerato le dimensioni incredibilmente piccole di un buco nero perquanto massiccio possa essere, senza parlare poi delle emissioni ai raggi X.
Il problema è che ho pregiudizi sulla materia oscura e questo mi fa fuorviato:biggrin::biggrin::biggrin:

[ciclociano]

Non bisogna perdere di vista il 'perché' abbiamo bisogno della DM.
Si parte sempre dall'oggettivita' delle osservazioni che riportano una discrepanza fra la velocità di rotazione dei bracci galattici con i calcoli.
Senza introdurre un fattore di massa aggiuntivo, aleatorio potremmo dire, le galassie andrebbero a pezzi.
Ecco perché abbiamo bisogno di Immaginare un tipo di materia che influisce solo a livello gravitazionale con la materia barionica, perciò completamente invisibile!
Posso suggerire un'analogia con una maschera di livello grafica, che si sovrappone all'immagine aumentandone il 'peso', senza però apportare dettagli visibili.
Ĺ'energia oscura, in maniera analoga, ci serve per spiegare la recessione accelerata, ma forse è il TEMPO a scorrere in maniera diversa nel passato! Più lontano guardiamo e più indietro nel tempo andiamo, e più l'accelerazione aumenta.
Srano no?

[Morimondo]

Si parte sempre dall'oggettivita' delle osservazioni che riportano una discrepanza fra la velocità di rotazione dei bracci galattici con i calcoli.
Senza introdurre un fattore di massa aggiuntivo, aleatorio potremmo dire, le galassie andrebbero a pezzi.
Srano no?

Si ho letto di questo, per me il problema sta ancora più a monte: non ho ancora capito come si formino le galassie spirali soprattutto quelle barrate, ho girato un po' ma trovo informazioni un poco discordanti.