Una traccia di materia oscura potrebbe essere stata individuata nelle onde gravitazionali
La materia oscura rappresenta da sempre un vero rompicapo per fisici e scienziati. Si tratta di una componente di materia che possiede proprietà atipiche perchè non assorbe e non riflette la luce. Tutto l’universo è circondato da questa materia che sostanzialmente rappresenterebbe circa l’85% di tutta la materia presente nel cosmo. Una materia sostanzialmente invisibile, ma la cui sua presenza viene dedotta dalla pressione gravitazionale esercitata sulla materia visibile. La novità spiegata dettagliatamente sulla rivista Physical Review Letters, è che adesso potremmo disporre di un modello in grado di poterla individuare.
Su cosa si basa la nuova scoperta
La nuova scoperta si basa su un evento astronomico che si verificò nel 2019 che corrisponderebbe al modello che fisici americani ed europei ritengono possa configurare la situazione ideale per rilevare l’impronta della materia oscura, vale a dire lo scontro tra due buchi neri avvolti da una nube di materia oscura. Secondo gli esperti, le onde gravitazionali che si sprigionerebbero da questo impatto, emetterebbero l’impronta di quell’ambiente. Se questo modello venisse confermato, potremmo davvero trovarci dinnanzi ad un nuovo modo di studiare sia le onde gravitazionali che la materia oscura.
La tesi degli esperti
Come ha avuto modo il fisico olandese Rodrigo Vicente di spiegare nell’articolo pubblicato su Physical Review Letters, se davvero si riuscisse ad utilizzare i buchi neri per individuare la materia oscura potremmo davvero comprendere molte più cose sulla struttura dell’universo e sulle origini della stessa materia. “Saremmo in grado – ha spiegato Vicente – di studiare la materia oscura a scale molto più piccole di quanto sia mai stato possibile prima.” Il fulcro di questo nuovo studio sarebbero proprio quelle onde gravitazionali che furono scoperte da Einstein e che sono generate dal moto di oggetti di grande massa come la fusione di buchi neri o stelle di neutroni.
Cosa prevede il modello
Secondo un modello portato avanti di recente, la materia oscura sarebbe composta da particelle ultraleggere in grado di formare un campo e comportarsi collettivamente come un’onda in ambienti estremi, ad esempio in prossimità dell’intensa gravità dei buchi neri. Sappiamo da tempo che i buchi neri in rotazione trascinano lo spaziotempo. Gli esperti non escludono che questa energia rotazionale possa influenzare anche le nubi di materia oscura che li circondano. Queste nubi, secondo gli scienziati, sarebbero in grado di modificare la dinamica dei buchi neri binari quando questi si scontrano.
Conclusione
Una equipe di esperti ha modellato l’effetto che questo fenomeno comporta sui segnali di onde gravitazionali al momento del loro arrivo ai rivelatori terrestri, confrontandoli con le fusioni che avvengono in un ambiente privo di una grande nube di materia oscura. Lo studio è stato applicato a 28 rilevamenti effettuati mediante l’impiego di osservatori di onde gravitazionali collocate in diverse latitudini del pianeta (dagli Usa all’Italia). Da questa analisi sono emersi 27 segnali con caratteristiche compatibili con un’origine nel vuoto. L’evento più rilevante si sarebbe verificato nel luglio 2019 (identificato con il codice GW1907289) poiché avrebbe evidenziato una certa compatibilità con la fusione di una coppia di buchi neri all’interno di una densa nube di materia oscura. Ovviamente servono ulteriori studi per capire se davvero i modelli siano in grado di rilevare la presenza di materia oscura, ma un primo passo confortante è stato compiuto.
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