Il buio oltre le stelle: l'esplorazione dei lati oscuri dell'universo by Amedeo Balbi

autore:Amedeo Balbi
La lingua: ita
Format: mobi, epub
Tags: Science, History, Astronomy, General
ISBN: 9788875781903
editore: Codice
pubblicato: 2011-12-14T23:00:00+00:00

Capitolo 9

Particelle misteriose

Da sempre la scienza si muove nell’incerto territorio di confine tra visibile e invisibile. Ipotizza cose che ancora non si possono vedere, e per portarle alla luce spinge al massimo delle loro possibilità gli strumenti esistenti (o ne inventa di nuovi). Talvolta quello che si cerca è talmente elusivo che non è facile ottenere prove dirette; ma quando molti indizi e prove indirette convergono nella stessa direzione, e nessuna ipotesi alternativa riesce a spiegare i fatti altrettanto bene, gli scienziati si accontentano, a meno che qualche nuova osservazione non rimetta tutto in discussione. Nessuno aveva mai visto gli atomi quando i fisici ne teorizzarono per la prima volta l’esistenza, e in seguito, per molto tempo, le prove furono forti ma indirette; eppure tutta la scienza del XX secolo ha avuto un successo incredibile nello spiegare la natura partendo dall’ipotesi che essi ci fossero davvero (oggi riusciamo addirittura a fotografarli, attraverso i microscopi a effetto tunnel). Nessuno ha mai visto un buco nero e, per sua stessa natura, nessuno potrà mai vederlo; eppure moltissime osservazioni indirette fanno pensare che i buchi neri esistano. Nessuno ha mai visto un dinosauro, ma un mucchio di fossili sta lì a testimoniare che quei giganti hanno davvero camminato sulla Terra.

Verso la fine del XX secolo le osservazioni degli astrofisici e le teorie dei cosmologi hanno convinto i fisici a prendere seriamente in considerazione la possibilità che gli atomi non fossero l’unico tipo di materia esistente nell’universo, e che anzi questo tipo di materia fosse del tutto marginale quando si trattava di spiegare le proprietà geometriche complessive dell’universo, o il modo in cui le strutture del cosmo sono tenute insieme dalla forza di gravità. C’era bisogno di un’ipotesi nuova e, come accade in questi casi, si doveva partire da quello che si sapeva per inoltrarsi in una direzione completamente inesplorata.

Cosa sappiamo della materia oscura? Possiamo trovare un unico colpevole per giustificare la grande quantità di anomalie emerse nei dati cosmologici? La cosa somiglia a un lavoro investigativo in cui dobbiamo circoscrivere il campo dei possibili sospetti usando le informazioni che siamo riusciti a raccogliere. Come per ogni altro tipo di materia, è normale immaginare che anche la materia oscura sia fatta di un qualche tipo di particella fondamentale. Che tipo di caratteristiche dovrebbe avere questa ipotetica particella?

Innanzitutto, la cosa più ovvia: la materia oscura è, appunto, oscura. Non si vede: non soltanto non emette luce visibile, ma è completamente silenziosa su tutte le bande dello spettro elettromagnetico. Questo primo requisito sarebbe parzialmente soddisfatto da oggetti oscuri come i MACHO o la polvere galattica. Ma, come abbiamo visto, non ci sono speranze che essi siano presenti in quantità tali da risolvere il problema della massa mancante nell’universo. Inoltre possiamo escludere tutte le particelle cariche dalla lista dei colpevoli, visto che esse emettono facilmente radiazione elettromagnetica.

La materia oscura non può essere fatta di atomi, visto che i calcoli della nucleosintesi primordiale, e le abbondanze di elementi leggeri osservate nell’universo, limitano la densità di tutti gli atomi nel cosmo al cinque per cento circa del valore critico.

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