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L’ultimo segreto del cosmo

 By Eniday Staff

Dal 14 febbraio, uno dei più grandi interrogativi sulla natura del cosmo ha finalmente avuto una risposta

Con la pubblicazione su The Astrophisycal Journal dell’articolo dedicato alla “massa mancante del cosmo”, scritto da Orsolya Kovacs, Akos Bogdan, William Forman e altri, si è aggiunta finalmente, una briciola di conoscenza in più.
Sappiamo finalmente che quel 30 per cento circa di massa, della quale non si erano rinvenute finora tracce, è costituita da filamenti di gas sparpagliati in fondo al cosmo, oltre i 3,5 miliardi di anni luce dal nostro infinitesimo pianeta, a temperature comprese tra 100.000 e un milione di gradi.

Ecco a voi la massa barionica

Di “briciola di conoscenza” si deve parlare perché la massa di cui stiamo parlando, conosciuta con il nome di “barionica”, rappresenta il 4,9% del totale di massa e di energia che occupa l’universo, ed è quella che possiamo vedere e toccare, di cui facciamo fisicamente parte con il nostro corpo, con gli oggetti, le montagne ed il mare, con l’atmosfera stessa e tutti i pianeti e le stelle.
“Tracce” di un’enorme quantità di massa e di energia rimanente, che infatti vengono apostrofate come Dark Matter e Dark Energy e di cui non sappiamo quasi nulla, salvo che esistono. Anzitutto sappiamo che la Dark Matter, materia oscura, che dovrebbe costituire circa il 27 per cento dell’universo, esiste per forza, anche se non emette radiazioni elettromagnetiche (cioè luce o ultravioletti o raggi gamma) perché altrimenti, visti i fenomeni gravitazionali che possiamo osservare nell’universo, non si potrebbe in nessun modo spiegare la formazione delle galassie.

In secondo luogo, si ritiene che la Dark Energy, l’energia oscura, debba costituire il 68 per cento circa dell’universo, e che anch’essa debba necessariamente esistere, perché altrimenti non si potrebbe spiegare la propensione dell’universo all’espansione. Anche volendo ipotizzare che la Dark Matter e la Dark Energy potrebbero non esistere affatto, tutte le teorie della fisica, soprattutto quella sulla relatività di Einstein e sulla teoria quantistica, verrebbero smentite, nonostante le osservazioni strumentali eseguite a oggi le confermino. Un risultato questo che, se fosse vero, non ci farebbe molto piacere.
Ora il merito che va ascritto agli autori dell’articolo non è certo quello di avere svelato la natura di questa incomprensibile e immensa massa ed energia, ma di avere finalmente chiarito la costituzione della totalità della massa “normale”, quella barionica, anche di quella parte, di cui non si riusciva a dare un nome e un luogo.

Cominciamo dal big bang

I calcoli seguiti in questi decenni hanno dimostrato che la massa degli elementi chimici prodotti nel primo quarto d’ora successivo al big bang, coincideva con il valore della massa dei grumi di materia che si sono formati 380 mila anni dopo l’inizio di questa turbolenta avventura. Ma questo valore, non aveva avuto alcun riscontro con la quantità di materia rilevata a oggi nell’universo. Ne mancava una parte, e anche importante: fatta pari a 100 la materia “normale” che secondo i calcoli dovrebbe occupare l’universo, circa il 10 per cento è composto dalle stelle e il 60 per cento, dalle galassie e dagli ammassi di galassie. Manca, anzi mancava, ormai, quel 30 per cento che si sapeva esistere, ma che non si riusciva, letteralmente, a mettere a fuoco.

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Circa un terzo della materia "normale" creata poco dopo che il big bang non è visibile nell'attuale universo (Springel et al., NASA)

Per vederlo, il gruppo di ricercatori dell’università di Harvard, guidato dalla giovane astrofisica ungherese Orsolya Kovacs, hanno inventato un metodo molto originale: hanno puntato un telescopio spaziale della NASA su una quasar, una specie di super stella che sta molto lontana e fuori dalle galassie, e hanno potuto osservare che i raggi X che emetteva, venivano in parte assorbiti da strani filamenti di gas, dei quali si supponeva l’esistenza, ma non l’entità. Ad assorbire l’irraggiamento, erano soltanto i filamenti presenti tra noi e la quasar e, in particolare, quella parte dei filamenti gassosi costituita da ossigeno. Estrapolando i dati relativi a quest’ultimo elemento a quelli relativi alla composizione complessiva media dell’universo, è uscito un valore di massa che coincide con quello che si supponeva esistesse ma che non si riusciva a identificare.
Quello che ignoriamo su ciò circonda il nostro microscopico mondo si è dunque ridotto di un poco, per l’esattezza dell’1,47 per cento. Sembra poco, ma è moltissimo.

Immagine cover di: M. Weiss (NASA/CXC)

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