galassie senza materia oscura?

Un’importante scoperta che era incompatibile con le nostre attuali teorie sulla materia oscura e sulla formazione delle galassie potrebbe avere trovato una spiegazione.

Dopo una nuova analisi, gli astronomi hanno stabilito che la galassia NGC1052-DF2, individuata lo scorso anno come priva di materia oscura, è molto più vicina a noi di quanto stimato nei calcoli precedenti. Il che significa che probabilmente ha materia oscura. La materia oscura è un grande punto interrogativo sull’Universo. Non sappiamo cosa sia, e non possiamo rilevarla direttamente, ma sappiamo che c’è qualcosa che agisce con lo stesso effetto della massa nell’Universo.

Le stelle nelle galassie, ad esempio, si muovono più velocemente di quanto dovrebbero basandosi sulla massa che possiamo rilevare direttamente; una forza non rilevabile, che chiamiamo materia oscura, genera più gravità di quella che possiamo spiegare con la materia normale.

Si tratta di qualcosa di fondamentale per la nostra comprensione dell’Universo. Gli scienziati pensano che abbia aiutato stelle e galassie a formarsi dal brodo primordiale che esisteva subito dopo il Big Bang. E il nostro modello che spiega la formazione delle galassie dipende da questo.

Per decenni abbiamo pensato che le galassie iniziassero la loro vita come macchie di materia oscura“, ha detto l’ astronomo Pieter van Dokkum, della Yale University, l’anno scorso. Dopo succede tutto il resto: il gas cade negli aloni della materia oscura, si condensa a formare le stelle, queste aumentano lentamente, finché nasce una galassia come la Via Lattea. NGC1052-DF2 sfida le idee standard di come pensiamo che le galassie si formino“.

La materia oscura, quindi, sembra essere un ingrediente piuttosto critico e, in effetti, fino alla scoperta di NGC1052-DF2, ogni galassia sembrava averne almeno un po’. In effetti, la maggior parte delle galassie sembrano avere più materia oscura che materia normale.

Così un team internazionale di ricercatori guidati dall’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha deciso di dare capirci di più ed è stato scoperto che tutte le misurazioni anomale nella ricerca precedente che indicavano l’assenza di materia oscura dipendevano dalla distanza dalla galassia, 64 milioni di anni luce di distanza.

Questo ha dato loro qualcosa su cui lavorare. Utilizzando cinque metodi separati, tra cui la fotometria dal telescopio spaziale Hubble e dall’Osservatorio Gemini, hanno ricalcolato la distanza da NGC1052-DF2. Ogni metodo ha ottenuto lo stesso risultato: NGC1052-DF2 è molto più vicino di 64 milioni di anni luce di distanza. Secondo i calcoli multipli della squadra, una distanza più accurata sarebbe di circa 42 milioni di anni luce.

Sulla base di questa nuova distanza, la massa della galassia è circa la metà di ciò che si pensava fosse in precedenza e la massa complessiva delle stelle è solo di circa un quarto di quanto suggerito dall’analisi precedente. Quindi, non solo la galassia stessa ha meno massa, ma la proporzione di materia normale all’interno di quella massa è minore. Ciò implica che il resto deve essere costituito da materia oscura.

La mancanza di materia oscura era stata precedentemente dedotta in base al movimento lento degli ammassi stellari all’interno della galassia. Con meno massa nella galassia nel complesso, questa velocità di movimento è in realtà abbastanza normale. Con la distanza rivista“, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo, “la galassia sembra essere una galassia di bassa luminosità superficiale piuttosto ordinaria con un sacco di spazio per la materia oscura.

Ora, questa non è la fine della storia. Dobbiamo ancora vedere se un problema di numeri simili riguarda anche NGC1052-DF4, una galassia calcolata per essere a circa 63 milioni di anni luce di distanza, un’altra galassia che la squadra di van Dokkum ritiene essere senza materia oscura.

I ricercatori dietro questa ultima scoperta stanno già lavorando su di esso, e sembra che sia in arrivo un risultato abbastanza simile. Come il fisico Mireia Montes dell’Università del New South Wales, Australia, ha dichiarato “anche i loro risultati ci stanno dicendo che NGC1052-DF4 è più vicino a noi di quello che la [squadra di van Dokkum] aveva calcolato“.

Alla fine la scienza riesce a correggere sé stessa; la scienza al lavoro è una cosa meravigliosa.

La ricerca è stata pubblicata nelle  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.