La materia oscura è notoriamente difficile da studiare poiché non è visibile e gli astronomi si affidano all’osservazione dei suoi effetti per mapparne la presenza nell’universo. Per la materia oscura della Via Lattea siamo però costretti a basarci sui movimenti delle stelle, dato siamo immersi al suo interno, e che purtroppo sono situate lungo il piano galattico, rendendo difficile la mappatura sopra e sotto. Ora uno studio propone un nuovo metodo basato sulle stelle che “fuggono” dalla galassia.

La maggior parte delle stelle nella Via Lattea sono legate gravitazionalmente a essa: ciò significa che trascorreranno tutta la loro esistenza al suo interno. Viaggiano nella galassia orbitando attorno al centro galattico, proprio come il nostro Sole, ma non si muovono abbastanza velocemente da sfuggire all’attrazione gravitazionale della Via Lattea. Alcune di esse possiedono però sufficiente velocità per scappare dalla morsa gravitazionale della galassia. Sono conosciute come stelle “in fuga” o anche stelle iperveloci.

È possibile che queste stelle abbiano guadagnato la loro incredibile velocità attraverso un incontro ravvicinato con un buco nero o con l’esplosione di una supernova. Le stelle iperveloci hanno spesso una traiettoria che le allontana dal piano galattico, per questo motivo un nuovo studio propone di osservare come la materia oscura le influenzi così mappare la sua distribuzione nella nostra galassia.

Ma c’è un problema

La velocità di ogni stella iperveloce dipende dall’interazione che le ha fornito l’accelerazione, perciò non possiamo semplicemente osservarla e dire che più si muove velocemente, meno materia oscura è nelle vicinanze. I ricercatori hanno quindi esaminato la distribuzione delle velocità e delle direzioni delle stelle iperveloci per fornire una visione statistica della materia oscura. Quindi se, “statisticamente”, le stelle iperveloci tendono a muoversi più lentamente in una particolare direzione, questo può darci indicazione della distribuzione della materia oscura.

Stelle, Via Lattea
Rappresentazione artistica della Via Lattea, l’alone blu di materia che circonda la galassia indica la distribuzione prevista per la misteriosa materia oscura. Credit: ESO/L. Calçada

Sfortunatamente, a oggi, abbiamo solo un paio di dozzine di stelle iperveloci conosciute che non sono sufficienti per creare una buona mappa della materia oscura. Per lo studio è stato dunque creato una serie di campioni simulati di stelle iperveloci basate sul fatto che la materia oscura circondi la Via Lattea come una sfera, poi come un ellissoide appiattito e via via con altre forme. Confrontandoli con le stelle reali si è scoperto che sono coerenti con una distribuzione simmetrica della materia oscura (a sfera o ellissoide) e che questa forma potrebbe essere confermata osservando tra le 400 e le 800 stelle iperveloci.

È un numero molto maggiore più di quanto disponiamo attualmente, ma i nuovi telescopi e le prossime survey del cielo dovrebbero riuscire a scovarle. Le stelle iperveloci non sono l’unico strumento che abbiamo per mappare la materia oscura nella galassia, ma possono essere uno strumento potente. E potrebbero avere un’ultima lezione da insegnarci prima di lasciare la Via Lattea per sempre.

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