Materia e Energia Oscura...

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La materia oscura e l'energia oscura ipotizzate per descrivere i moti delle galassie e l'accelerazione dell'espansione dell'universo non influenzano le forze gravitazionali che agiscono a livello microscopico. È la conclusione di uno studio su neutroni che pone un limite alle teorie sulla natura di queste due misteriose entità che insieme compongono il 95 per cento del cosmo (red)

 

fisica delle particelle cosmologia

A livello microscopico non c'è traccia di materia oscura, cioè della materia che rende conto del 27,8 per cento nella composizione dell'universo, ma dalla natura ancora oggi misteriosa e rilevabile solo in modo indiretto. E non c'è traccia nemmeno di energia oscura, l'altrettanto misteriosa “essenza” che pesa per il 68 per cento circa nella composizione del cosmo e spiega perché l'espansione dell'universo è accelerata. È il risultato di un esperimento su neutroni effettuato da ricercatori del Politecnico di Vienna guidati da Hartmut Abele, che firmano un articolo sulle “Physical Review Letters”, già pubblicato su ArXiV.

Dalle misurazioni effettuate con il loro apparato sperimentale risulta infatti che i neutroni si comportano esattamente come previsto tenendo conto della sola forza gravitazionale, senza cioè le perturbazioni che dovrebbero essere rilevabili con la presenza della materia oscura e dell'energia oscura. Le teorie "esotiche" che sono state formulate finora per spiegare queste due entità fisiche misteriose prevedono nuovi tipi di particelle e di forze che a livello microscopico dovrebbero farsi sentire, influenzando l'interazione gravitazionale.

La galassia Vortice (M51) è una tipica galassia a spirale: proprio in questo tipo di galassie, i parametri di rotazione non sono compatibili con la presenza di sola materia visibile ordinaria (WIkimedia Commons)

La gravità è una delle quattro forze fondamentali della natura, insieme alla forza elettromagnetica, alla forza debole e a quella forte, e i suoi effetti si fanno sentire tra due o più corpi dotati di massa a qualunque scala dimensionale, da quelle atomiche a quelle cosmologiche. È proprio osservando il moto di rotazione di alcune galassie che ci si è capito che la legge di gravitazione universale continua a valere solo se si ipotizza che insieme alla massa direttamente osservabile vi sia una quantità enormemente superiore di massa non rilevabile con gli strumenti, la cosiddetta materia oscura.

Nel caso del moto di espansione dell'universo, d'altra parte, è emersa un'ulteriore anomalia, perché se tra le masse lontane agisse solo la forza di gravità, l'espansione dovrebbe rallentare. Invece le misurazioni dimostrano che l'espansione procede a ritmo accelerato: le galassie si allontanano le une rispetto alle altre con velocità sempre maggiore. Da qui la necessità di ipotizzare l'esistenza di una forma di energia, la cosiddetta energia oscura, che agisce come una sorta di forza di gravità repulsiva....

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