Gli scienziati risolvono il mistero della "materia mancante"

Gli scienziati risolvono il mistero della “materia mancante”

Gli astronomi trovano la “materia mancante”, risolvendo il mistero decennale dello spazio

Dopo una ricerca intergalattica della durata di oltre due decenni, un team di scienziati guidato dall’Australia afferma di aver finalmente trovato la “materia mancante” dell’universo, risolvendo un mistero che ha a lungo sconcertato gli astronomi.

Dalla metà degli anni ’90, gli scienziati hanno cercato di individuare metà della materia ordinaria dell’universo. Credevano che fosse là fuori a causa di indizi lasciati dal Big Bang, ma non era mai stato visto.

“Ciò di cui stiamo parlando qui è ciò che gli scienziati chiamano materia barionica, che è la roba normale di cui tu e io siamo fatti”, ha detto il professore associato Jean-Pierre Macquart, del nodo dell’Università di Curtin dell’International Center for Radio Astronomy Research .

L’astronomia è piena di cose mancanti. La maggior parte dell’universo è intesa come “materia oscura” e “energia oscura”, che nessuno ha mai visto direttamente. Ma ancor più un mistero per gli astronomi era che non riuscivano a trovare circa la metà della materia ordinaria nell’universo.

Gli scienziati risolvono il mistero della "materia mancante"
Gli astronomi hanno risolto il mistero studiando “esplosioni radio veloci” da altre galassie.

“È stato un vero imbarazzo non riuscire a trovarlo”, ha dichiarato il professor Xavier Prochaska, un astronomo dell’Università della California, Santa Cruz.

Mettere a letto un mistero cosmico

Gli astronomi avevano osservato l’universo usando ogni sorta di diverse forme di luce – dalle onde radio ai raggi X e alla luce visibile. Nessuno ha rivelato la questione mancante.

Questo fino a quando non hanno iniziato a misurare esplosioni radio veloci – brevi lampi di energia intensa trovati correndo attraverso l’universo – e hanno scoperto la materia mancante che si nasconde nel freddo gas disperso tra le galassie.

“Lo spazio intergalattico è molto scarso. La materia mancante equivaleva solo a uno o due atomi in una stanza delle dimensioni di un ufficio medio”, ha detto il dott. Macquart.

Le radio rapide (FRB) sono state rilevate per la prima volta nel 2007, ma non sono state completamente comprese.

Mentre gli FRB viaggiano nell’universo, vengono dispersi e rallentati dalla materia che attraversano. Ogni frequenza di energia radio è rallentata in modo diverso da quella materia.

Proprio come un prisma diffonde la luce in un arcobaleno di colori, ciascuno con una frequenza diversa, la materia mancante nell’universo diffonde gli FRB in diverse frequenze.

Studiando quanto erano lontane le origini delle esplosioni e quanto si erano diffuse quando hanno raggiunto la Terra, gli scienziati sono stati in grado di capire quanta materia fosse tra le galassie.

Ripetendo il processo con sei FRB diversi provenienti da diverse parti dell’universo, il team è stato in grado di capire come – e dove – la questione mancante. I risultati sono stati pubblicati oggi sulla migliore rivista scientifica Nature .

“È stata una bella sensazione … avere quella misurazione, sapere qualcosa che pensi che solo un piccolo numero di persone nel mondo sappia, mettere a letto un mistero cosmico”, ha detto il dott. Macquart.

I telescopi di WA catturano esplosioni di energia

Vedere tali minuscoli cambiamenti negli FRB richiedeva uno sforzo enorme, usando una combinazione di enormi radio e telescopi ottici.

Il team ha utilizzato l’Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) del CSIRO, una serie di 36 radiotelescopi nel Mid West dell’Australia occidentale. Combinati, i piatti equivalgono a un singolo radiotelescopio con un piatto da 4.000 metri quadrati.

Hanno la capacità di guardare una vasta area del cielo in alta risoluzione. Ciò significa che senza sapere da dove provenga un FRB, sono stati in grado di catturarlo e analizzare esattamente come si estendesse ogni lunghezza d’onda in esso.

Quindi il Very Large Telescope in Cile, opportunamente chiamato, misurava la distanza tra la Terra e la galassia da cui proveniva l’FRB.

Con queste due informazioni, i ricercatori sono stati in grado di determinare quanta materia si trovava nello spazio altrimenti vuoto attraversato da ciascun FRB.

Rimangono molti misteri

La scoperta lascia ancora inosservata gran parte dell’universo. Si ritiene che circa l’85% della sua materia sia “materia oscura”, ciò che non è rilevabile usando metodi ordinari.

“Mi piace un universo misterioso. Significa che c’è molto altro da capire”, ha detto il dott. Macquart all’ABC.

“Penso che sia davvero eccitante”, ha detto la professoressa Tara Murphy, un’astronoma dell’Università di Sydney, che non è stata coinvolta nella ricerca.

“È il primo passo per usare esplosioni radio veloci per sondare l’universo invisibile”, ha detto.

Il dott. Macquart ha affermato che il passo successivo è quello di ottenere una comprensione complessa di questa nuova questione, utilizzando 100 o più FRB.

“La cosa che abbiamo scoperto è l’atmosfera dell’universo”, ha detto. “È l’ecosistema in cui vivono le galassie.”

Ha detto comprendendo la sua struttura precisa, gli astronomi sarebbero in grado di capire meglio come sono nate le galassie e cosa è successo a loro quando sono morte.

“Sarà come un’immagine medica dell’universo”, ha detto.

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