L’universo è un vasto e misterioso luogo, pieno di enigmi che sfidano la nostra comprensione, ma uno degli aspetti più affascinanti e meno compresi è la materia oscura, una sostanza invisibile che costituisce la maggior parte della massa dell’universo. Recentemente, un team di astronomi ha utilizzato il telescopio spaziale Hubble della NASA per tracciare la materia oscura in una galassia nana, offrendo nuove intuizioni su questa misteriosa “colla” dell’universo.
La galassia in questione è la galassia nana Draco, situata a circa 250.000 anni luce dalla Terra; gli astronomi hanno analizzato le osservazioni del telescopio Hubble raccolte in un arco di 18 anni per misurare i movimenti dinamici delle stelle all’interno di questa galassia, e grazie alla lunga durata delle osservazioni e all’archivio dati del telescopio, il team è riuscito a costruire la mappa tridimensionale più accurata dei movimenti delle stelle all’interno del sistema.
Queste misurazioni migliorate stanno aiutando a far luce sulle qualità e sul comportamento della materia oscura, la “colla” invisibile dell’universo e sebbene le simulazioni al computer suggeriscano che la materia oscura dovrebbe accumularsi al centro di una galassia, formando una “cuspide” di densità, molte osservazioni telescopiche precedenti hanno indicato che essa è invece più uniformemente distribuita in tutta la galassia.
Questo contrasto tra modello e osservazione continua a sconcertare gli astronomi, rafforzando il mistero della materia oscura.
La materia oscura e tutti i suoi segreti
Il team di astronomi ha cercato di chiarire questo dibattito misurando i movimenti dinamici delle stelle all’interno della galassia nana Draco, ciò utilizzando osservazioni che si sono estese per 18 anni, grazie alle quali sono riusciti a costruire la comprensione tridimensionale più accurata dei movimenti delle stelle all’interno della piccola galassia. Questo ha richiesto di esaminare quasi due decenni di osservazioni archiviate di Hubble della galassia Draco.
Il soggetto di questi studi è una delle componenti più enigmatiche dell’universo, questo in quanto non emette, assorbe o riflette luce, rendendola invisibile e rilevabile solo attraverso i suoi effetti gravitazionali, e nonostante costituisca circa l’85% della massa totale dell’universo, la sua natura rimane sconosciuta. Gli astronomi utilizzano vari metodi per studiarla, uno dei quali è l’osservazione dei movimenti delle stelle all’interno delle galassie.
La galassia nana Draco, situata a circa 250.000 anni luce dalla Terra, è un laboratorio ideale per studiarla questo in quanto le galassie nane sono dominate da questo “elemento”, il che le rende perfette per osservare come questa misteriosa sostanza influenzi i movimenti delle stelle.
Grazie alla lunga durata delle osservazioni e all’archivio dati del telescopio Hubble, il team è riuscito a costruire la mappa tridimensionale più accurata dei movimenti delle stelle all’interno del sistema, una mappa che ha permesso agli astronomi di studiare la distribuzione della materia oscura nella galassia nana Draco con una precisione senza precedenti.
Le misurazioni migliorate stanno aiutando a far luce sulle qualità e sul comportamento di questa misteriosa sostanza, e sebbene le simulazioni al computer suggeriscano che dovrebbe accumularsi al centro di una galassia, formando una “cuspide” di densità, molte osservazioni telescopiche precedenti hanno indicato che essa è invece più uniformemente distribuita in tutta la galassia. Questo contrasto tra modello e osservazione continua a sconcertare gli astronomi, rafforzando il mistero della materia oscura.
Il problema della cuspide
Il problema della cuspide-core è una delle principali questioni irrisolte nella cosmologia moderna, le simulazioni al computer basate sul modello cosmologico standard prevedono che la materia oscura si accumuli al centro delle galassie, formando una cuspide di alta densità. Tuttavia, le osservazioni di molte galassie nane, inclusa Draco, suggeriscono che la materia oscura sia distribuita in modo più uniforme, formando un “core” di bassa densità.
Questo disaccordo tra teoria e osservazione ha portato a numerose ipotesi alternative, con alcuni scienziati che suggeriscono che questa sostanza potrebbe avere proprietà diverse da quelle previste dal modello standard, mentre altri propongono che processi astrofisici come il feedback delle supernove potrebbero ridistribuire la materia oscura all’interno delle galassie.
Per affrontare questo dibattito, il team di astronomi ha utilizzato il telescopio spaziale Hubble per misurare i movimenti dinamici delle stelle all’interno della galassia nana Draco, e proprio queste osservazioni che, ripetiamo, si sono estese per 18 anni, hanno permesso di avere alcune risposte ed avere le idee più precise su come procedere nei successivi studi.
Queste misurazioni hanno rivelato che i movimenti delle stelle nella galassia nana Draco sono dominati dalla gravità della materia oscura, ed analizzando proprio questi movimenti, gli astronomi sono stati in grado di identificare la distribuzione della materia oscura all’interno della galassia, con i risultati che, come detto in precedenza, suggeriscono che la materia oscura nella galassia nana Draco è distribuita in modo più uniforme, supportando l’idea di un “core” di bassa densità.
Le osservazioni del telescopio spaziale Hubble hanno fornito nuove intuizioni sulla distribuzione della materia oscura nella galassia nana Draco, sebbene il problema della cuspide-core rimanga irrisolto, queste misurazioni migliorate stanno aiutando a far luce sulle qualità e sul comportamento della materia oscura. Continuando a studiare galassie come Draco, gli astronomi sperano di avvicinarsi alla comprensione di questa misteriosa sostanza che costituisce la maggior parte della massa dell’universo.
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