Giocando a nascondino con la Materia Oscura

Esiste un tipo di materia invisibile che spia il cosmo, proprio ora, mentre stai leggendo questo articolo. Questo tipo di materia, denominata "materia oscura", costituisce l'85% della materia totale dell'Universo. Viene definita oscura perché, al contrario della materia visibile che costituisce ogni singola cosa attorno a noi e nel cielo stellato, la materia oscura non produce né riflette luce. Eppure, la ricerca delle particelle che costituiscono la materia oscura va avanti da ormai decenni, senza alcuna conclusione. 

Fermi tutti, dirai. Se la materia oscura è invisibile, come facciamo anche solo a sapere che esiste?

La materia oscura è stata rilevata grazie alle osservazioni che le forze gravitazionali esercitano sugli oggetti a noi visibili. Un po’ come quando c’è il vento: lo si avverte ma non lo si vede. Eppure, si vedono gli effetti sulle cose attorno a noi, per esempio quando le foglie degli alberi si muovono grazie al vento.

L’astronomo Fritz Zwicky fu il primo a riportare le osservazioni di questa materia oscura negli anni ’30 del Novecento. Infatti, osservando un ammasso di galassie (ossia un insieme di galassie agglomerate grazie alla forza di gravita’), trovò qualcosa di insolito. Notò che le galassie si stavano muovendo così velocemente che, secondo la legge di gravitazione universale, l'ammasso avrebbe dovuto disassemblarsi e volare per ogni dove. Dunque, ci doveva essere un qualche tipo di materia invisibile che si nascondeva tra le galassie e faceva da colla con la propria gravitazione.

Negli anni '70, l'astronoma Vera Rubin trovò che le stelle che ruotano attorno alle galassie a spirale erano molto più veloci del previsto. Le velocità raggiungevano limiti talmente alti che le stelle avrebbero dovuto essere spazzate via dalla galassia e spargersi in ogni direzione. Dunque, proprio come aveva notato Zwicky, doveva essere la gravità di una materia oscura a tenere la galassia insieme in un unico agglomerato. 

Molti scienziati al giorno d'oggi sono convinti dell'esistenza della materia oscura.

Nessuno, però, ha ancora idea di cosa effettivamente sia la materia oscura e da cosa sia costituita. Le teorie su quali particelle potrebbero comporre questo tipo di materia invisibile sono varie: la maggior parte sostengono che sia costituita da particelle di grande massa debolmente interagenti (conosciute come weakly interacting massive particles, WIMPs). Eppure, gli esperimenti per cercare questo tipo di particelle per ora hanno solo evidenzato di cosa non è fatta la materia oscura. Questo porta altri fisici a pensare che, dopotutto, la materia oscura potrebbe non esistere e che questi comportamenti osservati sulle galassie e ammassi di galassie siano esempi di come su larga scala la gravità possa comportarsi in modo strano e diverso dobbiamo semplicemente capire meglio.

E tu cosa ne pensi? Pensi possa esistere la materia oscura? Oppure è semplicemente un fenomeno ancora sconosciuto dovuto dalla gravità?