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| Le galassie di Perseo |
CAMBRIDGE (Massachusetts) - Gli astronomi, utilizzando gli osservatori ad alta energia di ESA e NASA, hanno scoperto un indizio allettante che allude a un ingrediente sfuggente del nostro Universo: la materia oscura.
Sebbene ritenuta invisibile, non emettendo né assorbendo la luce, la materia oscura può essere rilevata attraverso la sua influenza gravitazionale sui movimenti e l'aspetto di altri oggetti nell'Universo, come le stelle o galassie.
Sulla base di questa prova indiretta, gli astronomi ritengono che la materia oscura è il tipo dominante di materia nell'Universo, ma ancora misteriosa.
Ora un suggerimento potrebbe essere stato scoperto studiando gli ammassi di galassie, le più grandi assemblee cosmica di materia legate insieme dalla forza di gravità. Gli ammassi contengono non solo centinaia di galassie, ma anche una grande quantità di gas caldo che riempie lo spazio tra di loro.
Tuttavia, misurando l'influenza gravitazionale di tali ammassi si scopre che galassie e gas costituiscono solo circa un quinto della massa totale: il resto dovrebbe essere la materia oscura.
Il gas è principalmente idrogeno che, a oltre 10 milioni di gradi Celsius, è abbastanza caldo da emettere raggi X. Tracce di altri elementi contribuiscono a lunghezze d'onda specifiche aggiuntive a raggi X.
Esaminando le osservazioni da parte del telescopi spaziali XMM-Newton dell'Esa e Chandra della NASA di queste linee caratteristiche in 73 ammassi di galassie, gli astronomi hanno rilevato una linea debole intrigante di lunghezza d'onda in cui nessuno si era accorto prima.
"Se questo strano segnale fosse stato causato da un elemento conosciuto presenti nel gas avrebbe dovuto lasciare altri segnali in altre lunghezze d'onda ben noti, ma nessuno di questi è stato registrato", spiega il dottor Esra Bulbul dal dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts, USA, autore principale del documento discutere i risultati. "Così abbiamo dovuto cercare una spiegazione al di là del conosciuto".
Gli astronomi suggeriscono che l'emissione può essere creato dal decadimento di un tipo esotico di particella subatomica nota come 'neutrino sterile', che è previsto, ma non ancora individuato.
I neutrini sono particelle molto ordinaria di piccola massa che interagiscono raramente con la materia attraverso la cosiddetta forza nucleare debole, così come per gravità. I neutrini sterili interagiscono con la materia ordinaria attraverso la sola forza di gravità, il che li rende un possibile candidato come materia oscura.
"Se l'interpretazione delle nostre nuove osservazioni sono corrette, almeno una parte della materia oscura negli ammassi di galassie potrebbe essere costituita da neutrini sterili", spiega Bulbul.
Gli ammassi di galassie studiati si trovano in una vasta gamma di distanze, da più di cento milioni di anni luce a qualche miliardo di anni luce di distanza. Il misterioso segnale debole fu trovato combinando più osservazioni degli ammassi, nonché in una singola immagine della galassia Perseo, una struttura massiccia nel nostro vicinato cosmico.
Le implicazioni di questa scoperta potrebbero essere di vasta portata, ma i ricercatori sono cauti. Sono necessari ulteriori osservazioni con XMM-Newton, Chandra e altri telescopi ad alta energia di più ammassi prima che la connessione di materia oscura può essere confermata.
"La scoperta di questi curiosi raggi X è stato possibile grazie all'archivio XMM-Newton di grandi dimensioni, e alla capacità dell'osservatorio diraccogliere raggi X a diverse lunghezze d'onda, il che ha portato a questa linea precedentemente sconosciuta", commenta Norbert Schartel, scinziato dell' XMM dell'ESA -Newton Project.
"Sarebbe estremamente eccitante per confermare che XMM-Newton ha aiutato a trovare il primo segno diretto di materia oscura. Noi siamo ancora lontani, ma stiamo sicuramente andando a imparare molto circa il contenuto del nostro bizzarro universo."
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