Ecco come apparirebbero galassie primordiali se materia oscura fosse ultraleggera

Tre scenari possibili in relazione ai livelli di temperatura teorizzati per la materia oscura. Con materia oscura fredda (a sinistra), le galassie avrebbero formato degli aloni luminosi. Se la materia oscura fosse calda, le prime galassie avrebbero formato di lunghi filamenti simili ad una coda (al centro). Infine (a destra) se la materia oscura fosse "increspata" ("fuzzy"), le galassie primordiali avrebbero formato una coda ma più striata (credito: Università di Princeton, Sussex, Cambridge)

Un team di scienziati del MIT, della Princeton University e dell’Università di Cambridge ha tentato di capire come si sarebbero sviluppate inizialmente le galassie se la materia oscura, invece di essere fredda, fosse stata calda o “increspata”, ossia con particelle molto più leggere di quanto mai teorizzato.

La teoria predominante, infatti, prevede che la materia oscura sia fredda, ossia costituita da particelle che si muovono in maniera lenta. Tuttavia esistono teorie minori secondo le quali essa potrebbe essere calda (una versione con particelle un po’ più “mobili” e veloci rispetto a quella fredda) o “increspata” (i ricercatori usano il termine “fuzzy”).

Si tratta di un concetto nuovo secondo il quale la materia oscura potrebbe essere costruita da particelle incredibilmente leggere, aventi ognuna un ottilionesimo (10 -27 ) della massa dell’elettrone (in sostanza prendete la massa di un elettrone, già di per sé una delle particelle con minore massa tra quelle conosciute, e dividetela in un quadrilione di quadrilioni).

Queste particelle sarebbero così leggere che la materia oscura agirebbe in una modalità “quantica”, similmente ad un’onda, non come un aggregato di singole particelle.
Si tratta di una massa molto minore rispetto a quella immaginata dalla teoria secondo la quale la materia oscura è fredda. Secondo quest’ultima teoria, infatti, una singola particella di materia oscura risulterebbe 105 volte più massiccia di un elettrone.

Effettuando le loro simulazioni, i ricercatori hanno scoperto che se la materia oscura fosse “fuzzy” l’universo primordiale si sarebbe sviluppato in maniera diversa. Le galassie avrebbero cominciato a svilupparsi formando degli estesi filamenti simili a delle code.

Ora i ricercatori, almeno per escludere questo modello, intendono fare ulteriori osservazioni dell’universo primordiale con i nuovi più potenti telescopi. Intanto hanno pubblicato il loro studio su Physical Review Letters.

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