Secondo un nuovo studio, la materia costituirebbe il 31% della quantità totale di materia ed energia nell’universo, mentre la restante parte sarebbe costituito da energia oscura.

Quanta materia esiste nell’universo? Di cosa è fatta? Queste sono alcune delle domande che oggi i cosmologi, vale a dire quel tipo di scienziati che studiano l’origine e l’evoluzione dell’universo nel suo insieme, si pongono nei loro studi. “I cosmologi ritengono che solo il 20% circa della materia totale sia costituito da materia regolare o ‘barionica’, che comprende le stelle, le galassie, gli atomi e la vita”, spiega il primo autore dello studio in questione, Mohamed Abdullah, ricercatore presso il National Research Institute of Astronomy and Geophysics dell’Università di Chiba, Giappone. “Circa l’80% è costituito da materia oscura, la cui misteriosa natura non è ancora nota, ma potrebbe essere costituita da particelle subatomiche non ancora scoperte”. 

Advertisement
Banner Plus
Il team ha confrontato il numero di ammassi di galassie misurato con le previsioni delle simulazioni numeriche per determinare il risultato “giusto”. Crediti: Mohamed Abdullah (Istituto nazionale di ricerca in astronomia e geofisica, Egitto/Università di Chiba, Giappone)

Metodo utilizzato per la misurazione 

“Il numero di ammassi osservati attualmente, la cosiddetta ‘abbondanza di ammassi’, è molto sensibile alle condizioni cosmologiche e, in particolare, alla quantità totale di materia: una percentuale maggiore della materia totale dell’universo porterebbe alla formazione di un maggior numero di ammassi”, afferma Anatoly Klypin dell’Università della Virginia. “Ma è difficile misurare con precisione la massa di un ammasso di galassie perché la maggior parte della materia è oscura e non possiamo vederla direttamente con i telescopi”. Per superare questa difficoltà, il team si è basato sul fatto che gli ammassi più massicci contengono più galassie di quelli meno massicci, e poiché le galassie sono costituite da stelle luminose, il numero di galassie presenti in ogni ammasso può essere utilizzato per determinare indirettamente la sua massa totale. Misurando il numero di galassie in ogni ammasso in un campione della Sloan Digital Sky Survey, il team ha potuto stimare la massa totale di ogni ammasso. I ricercatori hanno quindi potuto confrontare il numero e la massa degli ammassi di galassie per unità di volume osservati con le previsioni delle simulazioni numeriche. La migliore corrispondenza tra osservazioni e simulazioni è stata ottenuta con un universo costituito dal 31% della materia totale, un valore in ottimo accordo con quello ottenuto dalle osservazioni del fondo cosmico a microonde (CMB) del satellite Planck, che è una tecnica del tutto indipendente. 

Il team attribuisce a questo risultato il merito di essere stato il primo a utilizzare con successo la spettroscopia, la tecnica che separa la radiazione in uno spettro di singole bande o colori, per determinare con precisione la distanza di ciascun ammasso e le vere galassie membro che sono legate gravitazionalmente all’ammasso piuttosto che quelle di sfondo o in primo piano lungo la linea di vista. 

Fonte: https://www.chiba-u.ac.jp/e/others/topics/topics/matter_comprises_of_31_of_the_total_amount_of_matter_and_energy_in_the_universe.html