Un nucleo di materia oscura lascia perplessi gli scienziati

Immagine composita che mostra la distribuzione di materia oscura, galassie e gas nell'ammasso galattico Abell 520 (Immagine NASA, ESA, CFHT, CXO, M.J. Jee (University of California, Davis), and A. Mahdavi (San Francisco State University))
Immagine composita che mostra la distribuzione di materia oscura, galassie e gas nell'ammasso galattico Abell 520 (Immagine NASA, ESA, CFHT, CXO, M.J. Jee (University of California, Davis), and A. Mahdavi (San Francisco State University))

Il telescopio spaziale Hubble ha permesso di osservare quella che appare come una massa di materia oscura che è ciò che rimane dopo una catastrofe cosmica che ha portato degli ammassi di galassie ad unirsi. Il risultato è l’ammasso chiamato Abell 520, una struttura cosmica anomala dalla natura caotica proprio perché è il risultato di una collisione tra galassie.

Nell’ammasso Abell 520, distante circa 2,4 miliardi di anni luce, la materia oscura è stata osservata non in maniera diretta perché è invisibile ma attraverso i suoi effetti. La ricerca della materia oscura infatti avviene principalmente osservando le distorsioni della luce proveniente da galassie dietro di essa, un effetto chiamato lente gravitazionale.

Dall’osservazione di questi effetti gravitazionali nell’ammasso Abell 520 è risultato che la materia oscura ha formato un nucleo oscuro che sembra essere separato dalla maggior parte delle galassie che compongono l’ammasso. Il problema è che finora gli scienziati pensavano che la materia oscura fosse strettamente connessa alle galassie.

L’ammasso Abell 520 venne scoperto nel 2007 e da subito l’anomala distribuzione della materia oscura rispetto alle galassie che lo formano lasciò perplessi gli scienziati. Come succede in questi casi, vennero effettuate nuove osservazioni con vari strumenti del telescopio spaziale Hubble ma anche con l’osservatorio a raggi X Chandra e i telescopi terrestri Canada-France-Hawaii Telescope e Subaru Telescope sul monte Mauna Kea.



Queste osservazioni confermarono la presenza di quel nucleo oscuro e gli scienziati hanno proposto ben tre teorie per cercare di spiegare quell’anomalia.

La prima possibile spiegazione è che la materia oscura può interagire con altra materia oscura e nel caso dell’ammasso Abell 520 tale interazione ha portato alla formazione del nucleo oscuro.

La seconda possibile spiegazione dell’esistenza del nucleo oscuro è che Abell 520 sia il risultato della collisione tra tre ammassi galattici. Ciò avrebbe portato ad un’interazione più complessa tra le varie galassie che avrebbe causato la distribuzione anomala della materia oscura rispetto alla materia ordinaria.

La terza possibile spiegazione è che in realtà il nucleo contenga molte galassie ma che esse emettano una luce troppo debole per essere visibile perfino al telescopio spaziale Hubble. In questo caso, il nucleo oscuro non sarebbe realmente un’anomalia.

Usando i dati ottenuto dal telescopio spaziale Hubble verranno effettuate delle simulazioni al computer per cercare di ricostruire la dimanica della collisione che ha portato alla formazione dell’ammasso Abell 520. I risultati aiuteranno a capire se quest’anomalia sia causata da dati insufficienti o se ancora una volte il mistero della materia oscura costringerà gli scienziati a rivedere le loro teorie.

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