Le osservazioni di alcune galassie molto luminose chiamate BCG – Brightest Cluster Galaxy – fatte da Hubble potrebbero fornire maggiori informazioni sulla natura della materia oscura
Utilizzando il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, gli astronomi hanno scoperto che le galassie più luminose che si trovano all’interno degli ammassi di galassie “oscillano” rispetto al centro di massa dell’ammasso. Questo risultato inaspettato è incoerente con le previsioni fatte dall’attuale modello standard della materia oscura.
BCG oscillanti, dobbiamo sapere di più sulla materia oscura
La materia oscura costituisce poco più del 25% di tutta la massa-energia dell’Universo, ma nonostante ciò non può essere osservata direttamente, il che la rende uno dei più grandi misteri dell’astronomia moderna. Aloni invisibili di materia oscura sfuggente racchiudono galassie e ammassi di galassie. Questi ultimi, come suggerisce il nome, sono raggruppamenti massicci di un migliaio di galassie immerse in gas intergalattico caldo. Tali ammassi hanno nuclei molto densi, ognuno contenente una galassia massiccia chiamata “galassia ammasso più luminosa“, Brightest Cluster Galaxy (BCG). Ora, il modello standard della materia oscura prevede che una volta che un ammasso di galassie è tornato a uno stato di ”quiete” dopo aver sperimentato la turbolenza di un evento di fusione, il BCG resta in uno stato di equilibrio proprio al centro dell’ammasso. È tenuto in posizione grazie all’enorme influenza gravitazionale della materia oscura. L’inaspettata scoperta fatta grazie ad Hubble ribalta totalmente tale assunto. Infatti in ben dieci ammassi di galassie osservati gli scienziati hanno scoperto che i loro BCG non sono fissati al centro come previsto. Il centro delle parti visibili di ciascun ammasso di galassie e il centro della massa totale dell’ammasso – compreso il suo alone di materia oscura – sono sfalsati di ben 40.000 anni luce.
Il mistero della materia oscura
L’oscillazione dei BCG può essere analizzata in quanto gli ammassi di galassie studiati agiscono anche come lenti gravitazionali. Sono così massicci che deformano lo spazio-tempo a sufficienza da distorcere anche la luce proveniente da oggetti più distanti che si trovano dietro di loro. Questo effetto, chiamato lente gravitazionale forte, può essere utilizzato per creare una mappa della materia oscura associata all’ammasso, consentendo agli astronomi di calcolare l’esatta posizione del centro di massa e quindi misurare lo scostamento del BCG da questo centro. Ma se tale “oscillazione” non è un fenomeno astrofisico sconosciuto e sarebbe di fatto il risultato del comportamento della materia oscura, potrebbe essere spiegata solo se le particelle di materia oscura possono interagire tra loro – ma questa è una forte contraddizione con l’attuale comprensione della materia oscura. E’ dunque necessaria una nuova fisica fondamentale per risolvere il mistero della materia oscura? Probabilmente sì.
