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Materia oscura o non materia oscura: questo è il problema!
Da qualche anno sentiamo parlare di materia oscura e
dei limiti che questa impone alla cosmologia, data
la sua netta prevalenza (90% ca.) in termini di
quantità che avrebbe sulla materia ordinaria:
insomma, è come dire che nel migliore dei casi
saremmo riusciti a conoscere il 10% dell'universo!
Molti fisici si prodigano già nella formulazione di
teorie su cosa possa essere questa materia oscura,
ma alcuni non sono ancora convinti che esista
davvero.
Guardate cosa riporta un articolo prelevato dal sito
Cose di scienza.it, il cui titolo è "LA MATERIA
OSCURA FORSE NON ESISTE": <<...Dopo
tanti e inutili sforzi per il suo rilevamento infine
gli astronomi si sono convinti che la
materia oscura potrebbe anche non esistere.
La presenza di questa enorme massa di materia non
visibile si spiegherebbe infatti ammettendo la
validità delle attuali leggi della fisica ma se
queste leggi non fossero vere in ogni luogo o se non
fossero state sempre le stesse nel corso della lunga
storia evolutiva dell’Universo, si potrebbero
giustificare le anomalie sul moto di stelle e
galassie anche facendo a meno della materia oscura.
Basterebbe ad esempio modificare
in modo opportuno le leggi di Newton che riguardano
la gravitazione e la relazione che intercorre fra
forza e accelerazione (secondo principio della
meccanica) e il problema della materia oscura
sarebbe eliminato. Non si tratterebbe di un
cambiamento così sconvolgente come si potrebbe
pensare: in fondo non è la prima volta che i fisici
mettono le mani su alcune leggi fisiche fondamentali
senza che qualcuno si scandalizzi per questo.
Una prima modifica delle leggi di Newton fu
necessaria quando ci si rese conto che per
descrivere il movimento dell’elettrone intorno al
nucleo atomico serviva una nuova meccanica, in
quanto quel movimento non poteva essere descritto
utilizzando le stesse leggi che spiegano il moto di
un sasso lanciato con una fionda o quello dei
pianeti intorno al Sole. Successivamente Einstein
adattò la dinamica newtoniana alle sue teorie della
relatività: in quella ristretta il fisico tedesco
alterò la seconda legge di Newton e in quella
generale la legge di gravitazione universale.
Ora si
ritiene che le stesse leggi di Newton sarebbero
ulteriormente modificabili perché si è scoperto che
l’accelerazione all’interno dei sistemi galattici è
di molti ordini di grandezza inferiore a quella che
agisce sui corpi a noi più vicini. Questa
osservazione convinse il fisico israeliano Mordehai
Milgrom che nel caso di un’accelerazione molto
ridotta rispetto al normale risultava alterata la
relazione che intercorre fra forza e accelerazione.
La seconda legge di Newton stabilisce che la forza
F che agisce su un corpo di massa m è
direttamente proporzionale all’accelerazione a
(F=m·a), ma quando l’accelerazione è molto
piccola la forza diventerebbe proporzionale non alla
semplice accelerazione, ma al suo quadrato.
Ora, se la forza che agisce
sui corpi materiali è quella gravitazionale,
l’accelerazione osservata nelle galassie e fra le
galassie dovrebbe essere prodotta da una minore
quantità di materia. In questo modo si verrebbe ad
eliminare la necessità di una aggiunta di materia
oscura negli spazi cosmici.
Cerchiamo ora di applicare
questa ipotesi alla nostra galassia. In essa il
grosso della materia è concentrato al centro e
quindi in base alla dinamica newtoniana si dovrebbe
osservare un movimento più lento delle stelle
sistemate alla periferia rispetto a quelle più
interne in analogia con quanto succede nel sistema
solare dove i pianeti più esterni girano più
lentamente di quelli interni. Nella nostra, ma anche
in tutte le altre galassie a spirale, si nota invece
un fatto anomalo e cioè che da una certa distanza
dal centro in poi invece che diminuire
progressivamente, la velocità delle stelle rimane
costante. Per spiegare questa anomalia si è supposto
che alla periferia della galassia esista una
significativa quantità di materia non luminosa in
grado di compensare la diminuzione della velocità
osservata. Lo stesso risultato si otterrebbe però
accettando l’ipotesi che la forza necessaria per
impartire una certa velocità alle stelle sia
inferiore a quanto richiesto dalla dinamica
newtoniana...>>
L'articolo poi prosegue postulando che anche la
velocità della luce potrebbe non essere una costante
e che quest'ultima ipotesi potrebbe essere un'
alternativa alla materia oscura ancora più
promettente E guardate ora cosa scrive Le
Scienze.it in data 01/03/2005: <<
Un gruppo internazionale di astronomi provenienti da
Gran Bretagna, Francia, Italia e Australia
ha scoperto un oggetto che sembrerebbe una "galassia
invisibile", composta quasi interamente da materia
oscura, la prima di questo tipo mai
individuata. La scoperta è stata descritta in un
articolo di prossima pubblicazione sulla rivista "Astrophysical
Journal".
Si tratta di un'area dell'universo contenente una
grande quantità di massa che ruota come una
galassia, ma senza contenere alcuna stella. Non
producendo luce, quest'oggetto può essere
individuato soltanto con i radiotelescopi. La
galassia, battezzata VIRGOHI21, è stata osservata
per la prima volta grazie al telescopio Lovell, in
Gran Bretagna, e la sua esistenza è stata poi
confermata con il radiotelescopio di Arecibo,
a Porto Rico.
"L'universo - spiega Jon Davies, uno degli astronomi
dell'Università di Cardiff
che ha guidato lo studio - ha ancora moltissimi
segreti da rivelare, ma questa scoperta ci mostra
che stiamo cominciando a cercare nella direzione
giusta".
I ricercatori hanno studiato la distribuzione degli
atomi di idrogeno in tutto l'universo. Il gas di
idrogeno libera radiazioni che possono essere
captate a determinate lunghezze d'onda radio.
Nell'ammasso di galassie della Vergine (a circa 50
milioni di anni luce di distanza dalla Terra), gli
scienziati hanno scoperto una massa di atomi di
idrogeno pari a quasi cento milioni di volte la
massa del Sole. "Dalla velocità con cui ruota -
afferma l'astronomo Robert Minchin - abbiamo capito
che VIRGOHI21 è un migliaio di volte più massiva di
quanto sarebbe se fosse composta dai soli atomi di
idrogeno. Se fosse una galassia normale, dovrebbe
essere molto luminosa e sarebbe visibile anche con
un telescopio amatoriale". >>.
Quest'ultima osservazione sembrerebbe dare ragione a
chi ha creduto nell' esistenza di questa strana
forma di materia: a quando lo scoop decisivo?!
ASTRONEWS - Associazione Astrofili Aurunca Onlus
- Aggiornamenti di
astronomia Servizio a cura di :
Francesco Loffreda (francesco.loffreda@virgilio.it)
- <<fonte:
Le Scienze.it
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