Materia oscura: un aiuto dalle galassie nane

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Le galassie nane hanno rivelato che alcune particelle, precedentemente ritenute parte della materia oscura, devono invece esserne escluse. Lo studio, condotto da un gruppo di ricerca del California Institute of Technology (Pasadena, California, Usa), ha utilizzato come strumento di osservazione il Fermi Gamma-ray Space Telescope della Nasa, e come metodo di analisi una nuova procedura statistica applicata a dati raccolti nei precedenti due anni.

L’Universo è quasi tutto materia oscura, che ne costituisce infatti circa l’80 per cento. Questa grande massa non esisterebbe ai nostri occhi se non fosse per gli effetti gravitazionali, previsti da Einstein nella sua teoria sulla curvatura dello spazio. In altre parole questa materia, in quanto esistente, deforma in qualche modo l’Universo che le gira intorno, come se mettiamo una piccola pallina, anche molto leggera, su un lenzuolo teso. L’ipotesi attualmente più accreditata è che sia costituita dalle cosiddette ‘Weakly Interacting Massive Particles’ (Wimp), ovvero ‘Particelle dotate di massa debolmente interagenti’.

Alcune Wimp possono annullarsi l’una con l’altra se interagiscono tra di loro, e questo processo è atteso con produzione di raggi gamma, emissioni altamente energetiche dello spettro elettromagnetico facilmente rivelabili dal telescopio usato in questo esperimento. In particolare lo strumento è stato programmato per l’analisi dei raggi gamma di energia compresa tra 200 e 100 miliardi di electron volt, provenienti da 10 delle 24 galassie nane che orbitano intorno alla nostra Via Lattea.

I risultati, ottenuti con una nuova metodologia statistica chiamata ‘analisi contemporanea di probabilità’ basata sullo studio simultaneo dei segnali provenienti dallo spazio, senza mescolarli prima, hanno dimostrato che nessuna emissione gamma è compatibile con l’annichilamento di quelle Wimp, e che quindi queste particolari particelle, in quel range di massa e di velocità di interazione, non possono costituire la materia oscura.

La ricerca è stata pubblicata su Physical Review Letters.

Roberta De Carolis

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