Hubble ha scoperto una galassia vicina senza materia oscura!

Una galassia trasparente - credit: NASA/ESA

È la prima volta che viene scoperta una galassia vicino alla Via Lattea priva di materia oscura. Ecco il motivo.

Utilizzando Hubble e diversi altri telescopi terrestri gli astronomi hanno trovato un oggetto astronomico unico: una galassia che sembra non contenere quasi materia oscura. Hubble ha contribuito a confermare con precisione che la distanza di NGC 1052-DF2 (questo il nome della galassia) è di 65 milioni di anni luce e ne ha determinato le dimensioni e la luminosità. Sulla base di questi dati il ​​team ha scoperto che NGC 1052-DF2 è più grande della Via Lattea, ma contiene circa 250 volte meno stelle.

“Ho passato un’ora a fissare questa immagine”, ha detto il ricercatore capo Pieter van Dokkum dell’Università di Yale, quando ha visto per la prima volta l’immagine di Hubble. “Questa cosa è sorprendente: una massa gigantesca così sparsa che puoi vedere le galassie dietro di essa. È letteralmente una galassia trasparente.”

Senza materia oscura.

Ulteriori misurazioni hanno permesso al team di dedurre un valore approssimativo della massa della galassia, portando alla conclusione che NGC 1052-DF2 contenga almeno 400 volte meno materia oscura di quanto previsto dagli astronomi per una galassia della sua massa. Questa scoperta non è prevista dalle attuali teorie sulla distribuzione della materia oscura e sulla sua influenza sulla formazione delle galassie.

Il collante che tiene insieme le galassie.

“Si ritiene convenzionalmente che la materia oscura sia parte integrante di tutte le galassie, il collante che le tiene insieme e l’impalcatura sottostante su cui sono costruite”, spiega la coautrice dello studio Allison Merritt dell’Università di Yale. “Questa sostanza invisibile e misteriosa è di gran lunga l’aspetto più dominante di qualsiasi galassia. Trovare una galassia senza alcuna sostanza è del tutto inaspettato, mette in discussione le idee standard su come funzionano le galassie”.

Cosa possiamo dedurre da questa scoperta.

La scoperta di NGC 1052-DF2 dimostra che la materia oscura è in qualche modo separabile dalle galassie. Ciò è previsto dalla teoria solo se la materia oscura è legata alla materia ordinaria esclusivamente attraverso la gravità. Nel frattempo, i ricercatori hanno già alcune idee su come spiegare questa mancanza di materia oscura in NGC 1052-DF2. Forse un evento catastrofico ha spazzato via tutto il gas e la materia oscura? Oppure la crescita della vicina galassia ellittica NGC 1052 miliardi di anni fa ha condizionato NGC 1052-DF2? Per trovare una spiegazione, il team sta già cercando altre galassie carenti di materia oscura, vi terremo aggiornati con tutti i dettagli su questo argomento.

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A caccia della materia mancante con i lampi radio veloci.

Quanta materia c’è nell’universo? Non è facile rispondere. Solo una piccola percentuale, nemmeno un quarto, risiede in galassie e ammassi di galassie, ed è dunque quantificabile direttamente. Tutto il resto si trova in forma diffusa, difficilmente osservabile. E stiamo parlando solo della cosiddetta “materia normale”, o barionica: i protoni e i neutroni che formano tutto ciò di cui abbiamo esperienza, per intenderci. Non di materia oscura. Materia normale che però, stando ai calcoli, dovrebbe essere il doppio di quella che si vede. È il mistero della cosiddetta “massa mancante”: dove si nasconde? Una risposta potrebbe arrivare dai fast radio burst: lampi radio intensi e brevissimi – dell’ordine dei millesimi di secondo o anche meno – provenienti da galassie lontane. La loro origine è ancora sconosciuta – forse le stelle di neutroni – ma si stima che rilascino un’energia pari a quella prodotta dal Sole in ottant’anni. La ragione per cui i lampi radio possono aiutare a trovare la massa mancante si chiama dispersione. È il fenomeno per cui le diverse lunghezze d’onda che compongono un segnale elettromagnetico, quando viaggiano attraverso un mezzo – come ad esempio le particelle di materia diffusa nello spazio intergalattico – non vanno tutte alla stessa velocità – come farebbero nel vuoto, tutte alla velocità della luce – ma vengono rallentate in modo diverso e dipendente dalla loro energia. Usando le antenne radio di #ASKAP, l’Australian Square kilometer Array Pathfinder, gli astronomi hanno analizzato il ritardo accumulato alle diverse frequenze per calcolare la quantità di materia attraversata dal segnale di ciascun lampo radio, identificando al contempo con precisione le coordinate di provenienza del segnale. Coordinate passate poi ad alcuni fra i più grandi telescopi ottici al mondo per determinare la distanza della galassia nella quale ha avuto origine il lampo radio osservato. La combinazione delle misure radio e ottiche – e quindi la relazione fra ritardo temporale e distanza dell’oggetto – ha così consentito di stimare la densità della materia mancante. Per la prima volta, gli scienziati hanno potuto analizzare e confrontare il segnale proveniente da sei lampi radio provenienti da regioni diverse di cielo, ottenendo stime estremamente precise, consistenti con le previsioni della radiazione cosmica di fondo e della nucleosintesi primordiale avvenuta subito dopo il Big Bang. Servizio di Valentina Guglielmo Per saperne di più: https://www.media.inaf.it/2020/05/28/...