MATERIA OSCURA ED ENERGIA OSCURA

La Materia Oscura e l'Energia Oscura sono due degli ingredienti base del nostro Universo. Insieme occupano il 96% del cosmo. Ma non possono essere misurate direttamente. Eppure la loro influenza è immensa.

Il Destino dell’Universo non è determinato da Atomi e Molecole: li conosciamo, ma sono solo una piccola percentuale della sua composizione. Negli ultimi decenni si è scoperto infatti che siamo immersi in un mistero: esiste (ma non sappiamo che cos’è) una Materia Oscura, che tende a far restringere il cosmo per effetto della gravità. E c’è anche un’altrettanto misteriosa energia oscura, che tende a farlo espandere sempre più rapidamente.

Quello che abitualmente siamo abituati a chiamare “Universo” è in realtà solo il 4% dell’Universo! Questa piccola frazione, che ormai dobbiamo definire “Materia Ordinaria”, è quella che costituisce le Galassie, le Stelle, i Pianeti, i Satelliti ecc … che poi è anche la Materia di cui siamo fatti noi. Noi percepiamo questa “Materia Ordinaria” in quanto gli atomi da cui è costituita emettono radiazioni.

 

Una piccola parte di queste radiazioni le percepiamo direttamente con l’organo della vista, ma possiamo osservare anche le altre con le strumentazioni di cui disponiamo con le quali possiamo “vedere”, per esempio, l’infrarosso, l’ultravioletto, i Raggi X, i Raggi Gamma ecc… che l’occhio umano non riesce a percepire.

Ed il restante 96% dell’Universo, di cosa è fatto? È fatto di due entità, una più misteriosa dell’altra: Materia Oscura per il 21% ed Energia Oscura per il 75%.

 

La Materia Oscura non emette Radiazioni, per cui, non solo è invisibile ai nostri occhi, ma lo è anche a qualsiasi strumento rilevatore, in quanto non emette Raggi Infrarossi, Raggi Ultravioletti, Raggi X, Raggi Gamma o altre Radiazioni di qualsiasi genere.

 

E allora, come facciamo a sapere che esiste?

 

Lo sappiamo perchè ha una azione Gravitazionale anche sulla Materia Ordinaria. Innanzitutto si è rilevato che le Galassie esercitano sulle altre Galassie una azione Gravitazionale molto più grande di quella dovuta alla sola Materia visibile. E poi anche per un altro fenomeno: se le Galassie fossero formate solo da Materia Ordinaria, le Stelle più vicine al loro centro dovrebbero ruotare più velocemente di quelle situate alla loro periferia. Invece si osserva che le Stelle che si trovano nelle zone periferiche di una Galassia ruotano praticamente alla stessa velocità di quelle centrali e ciò significa inequivocabilmente che le Stelle all’esterno risentono di Forze Gravitazionali generate da Materia che non vediamo, la Materia Oscura, appunto.

Con successive ricerche si è appurato che ogni Galassia è praticamente una sfera di Materia Oscura, nella quale sono contenuti gli oggetti (Stelle, Pianeti, Satelliti ecc …) formati da Materia Ordinaria. Questa sfera è molto più grande della Galassia che noi vediamo.

 

In effetti la Forza Gravitazionale esercitata dalla sola Materia Ordinaria che costituisce una Galassia non sarebbe sufficiente a trattenere insieme le Stelle che la compongono.

 

Si può anche calcolare la Massa Totale di una Galassia (Materia Ordinaria + Materia Oscura) attraverso il cosiddetto effetto “Lente Gravitazionale”: si deduce la Massa della Galassia dall’entità della deviazione che la Luce da essa proveniente subisce quando passa vicino ad un Ammasso di Galassie situato tra noi e la Galassia in questione.

Di cosa è fatta la materia oscura? Non lo sappiamo. Conosciamo la sua esistenza solo per le prove indirette che abbiamo descritto e, finora, nessun esperimento o osservazione ha rivelato di cosa sia fatta.

 

Gli Astrofisici suppongono che si fatta di particelle ignote alle quali è stato dato il nome di “WIMP” che dovrebbero essere più “pesanti” delle particelle di Materia Ordinaria e prive di carica elettrica.
L’insieme della Materia Ordinaria (4%) e della Materia Oscura (21%) costituisce il 25% (circa un quarto) dell’Universo. Il restante 75% è Energia Oscura.

Fino ad una ventina di anni fa era opinione diffusa che la Forza di Gravità, dovuta all’enorme quantità di Materia presente nell’Universo, avrebbe dovuto causare, col passare del tempo, una diminuzione della velocità della sua espansione. Ma quest’ultimo secolo ci ha dimostrato che, in campo scientifico, le sorprese non finiscono mai: l’espansione dell’Universo sta accelerando, cioè la sua velocità sta aumentando! Esiste una “Forza” misteriosa che sta causando una continua accelerazione dell’espansione dell’Universo. A questa Forza è stato dato il nome di “Energia Oscura”. Questa Forza entrerebbe in gioco quando la densità della Materia dell’Universo divenisse inferiore ad un certo punto critico.

In effetti la Forza di Gravità, come noi la conosciamo, ha una proprietà piuttosto strana: è solo attrattiva, a differenza di altre forze fondamentali presenti nell’Universo, come la Forza Elettrica o quella Magnetica, che sono sia attrattive che repulsive. È stata pertanto ipotizzata l’esistenza di una Forza Gravitazionale repulsiva che entrerebbe in gioco solo a scala Cosmologica e quando la densità della Materia è estremamente bassa.

 

Possiamo tranquillamente affermare che, almeno per ora, se sappiamo molto poco della Materia Oscura, praticamente non sappiamo ancora quasi nulla dell’Energia Oscura, ma il progresso della Scienza è ormai talmente rapido che, nel giro di qualche anno, saranno fatte sicuramente scoperte strabilianti.