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MATERIA ED ENERGIA OSCURA

Aggiornamento: 24 mag

Nell'universo esistono fenomeni attualmente inspiegabili. Misteri di cui astronomi e scienziati cercano di far luce attraverso teorie e osservazioni dirette.

Uno dei più grandi misteri riguarda la materia e l'energia oscura, componenti dell'universo che costituiscono gran parte della sua massa ed energia.


LA MATERIA OSCURA: IL COLLANTE COSMICO

E' stata scoperta all'inizio del XX secolo quando gli astronomi hanno iniziato ad approfondire le regioni esterne delle galassie notando che le stelle ruotavano a velocità molto elevate, molto più velocemente di quanto ci si sarebbe aspettato se l'attrazione gravitazionale fosse dovuta solo alla materia visibile.


Secondo le leggi della fisica che conosciamo, ci si aspetterebbe che le stelle più lontane dal centro di una galassia si muovano più lentamente rispetto a quelle più vicine. Tuttavia, quando gli scienziati hanno misurato la velocità delle stelle, hanno scoperto che questa aspettativa non era vera. In altre parole, le stelle più lontane dal centro sembravano muoversi troppo velocemente per la quantità di materia visibile presente nella galassia.


Questo ha portato gli scienziati a pensare che ci doveva essere qualcosa di invisibile, una forma di materia che non emette luce e quindi non può essere vista con i nostri telescopi. Hanno chiamato questa materia invisibile "materia oscura" perché sembra essere nascosta ma ha un effetto gravitazionale visibile sulle stelle e sulla loro velocità di rotazione all'interno delle galassie.


La materia oscura quindi è una forma di materia invisibile che costituisce circa il 27% della massa e dell'energia totali dell'universo. Non emette, assorbe o riflette la luce, il che la rende indistinguibile dalla materia ordinaria. Come già detto, la sua presenza è stata dedotta osservando gli effetti gravitazionali che esercita su oggetti visibili come stelle e galassie. La materia oscura sembra agire quindi come una sorta di collante cosmico, trattenendo le galassie all'interno delle strutture più grandi chiamate ammassi di galassie e influenzando la formazione delle strutture cosmiche.


Negli anni '70 e '80, ulteriori prove della materia oscura sono state raccolte tramite l'osservazione degli effetti di lente gravitazionale, in cui la materia oscura curva la luce proveniente da oggetti distanti, creando distorsioni nelle immagini che possiamo osservare sulla Terra. Queste osservazioni indicano che la quantità di materia oscura in un'area data supera di gran lunga quella della materia ordinaria.


L'ENERGIA OSCURA: L'ACCELERAZIONE DELL'ESPANSIONE DELL'UNIVERSO

L'idea di un'energia oscura, o una "costante cosmologica" come la chiamava Albert Einstein, ha una connessione storica importante con la teoria della relatività generale di Einstein. Einstein introdusse la costante cosmologica nelle sue equazioni della relatività generale per rappresentare una sorta di forza repulsiva che bilanciasse l'attrazione gravitazionale dell'energia e della materia nell'universo allo scopo di ottenere un modello statico dell'universo, in un momento in cui si pensava che fosse statico e non in espansione.


Tuttavia, quando Edwin Hubble scoprì l'espansione dell'universo osservando che le galassie si stavano allontanando l'una dall'altra, Einstein abbandonò la costante cosmologica, considerandola un errore. Questo accadde negli anni '30.

Negli anni '90, quando gli astronomi scoprirono che l'espansione dell'universo stava accelerando invece di rallentare, il concetto di una "costante cosmologica" o energia oscura è stato ripreso e ha assunto un nuovo significato. Questo ha portato a una rinascita dell'idea di Einstein. L'energia oscura è stata introdotta come una spiegazione possibile per l'accelerazione dell'espansione dell'universo.


L'energia oscura, che si stima costituisca circa il 68% dell'energia totale, è una forma di energia diffusa nello spazio vuoto tra le galassie. Questa energia oscura agisce come una forza di ripulsione gravitazionale, spingendo le galassie l'una lontano dall'altra anziché attirarle.


La scoperta dell'energia oscura ha rivoluzionato la nostra comprensione dell'universo. Sebbene non sappiamo ancora cosa sia veramente, la sua esistenza suggerisce che l'universo è in uno stato di espansione accelerata, il che ha profonde implicazioni per il suo destino futuro.


LE TEORIE E LE RICERCHE FUTURE

Nonostante il progresso significativo nella nostra comprensione di materia ed energia oscure, queste enigmatiche componenti cosmiche rimangono oggetto di intense ricerche e dibattiti scientifici.

Per quanto riguarda la materia oscura, molti esperimenti di rilevamento sono in corso per cercare di individuare particelle di materia oscura interagendo con la materia ordinaria.


Per quanto riguarda l'energia oscura, gli astronomi stanno conducendo osservazioni sempre più precise di supernovae, radiazione cosmica di fondo e strutture cosmiche su larga scala per misurare la sua influenza sull'espansione dell'universo con maggiore precisione.


CONCLUSIONI

La materia oscura e l'energia oscura rappresentano due dei più grandi enigmi dell'universo e la loro scoperta ha rivoluzionato la nostra comprensione della cosmologia moderna. La materia oscura agisce come un misterioso "collante cosmico" tenendo insieme, ad esempio, le galassie; d'altra parte, l'energia oscura accelera l'espansione dell'universo, sfidando le aspettative basate sulla gravità della materia visibile.


In una galassia lontana o in un laboratorio terrestre, la ricerca continua e la sete di conoscenza ci porteranno sempre più vicini alla comprensione completa dell'universo in cui viviamo.

Anche in questo caso l'importante è mantenere sempre lo sguardo rivolto verso il cielo stellato e le sfide che esso presenta per continuare a studiare e a svelare i misteri nascosti che si celano nell'universo.


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IN FOTO

lente gravitazionale in un gruppo di galassie. Un ulteriore indizio che suggerisce la presenza di materia oscura si basa sull'osservazione di fenomeni di lente gravitazionale, i quali si manifestano quando una quantità di materia visibile presente sembra essere troppo limitata per spiegare completamente tali effetti.


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