La materia oscura, uno dei più grandi misteri del nostro universo
Le galassie che riempiono il nostro universo ruotano a velocità molto elevate che possono raggiungere gli 80 km/sec per le galassie ellittiche e fino a 500 km/sec per altre galassie più massicce. A tali velocità deve disintegrarsi completamente, poiché la forza gravitazionale generata dalla materia di cui sono composte le galassie è del tutto insufficiente. Tuttavia, sono stati tenuti insieme dall’inizio dell’universo.
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Gli scienziati sono convinti che un elemento invisibile intervenga per tenerlo insieme e fornire questa grinta in più. Hanno chiamato questo misterioso elemento materia oscura. La materia oscura si comporta in modo diverso dalla materia visibile. È impermeabile alla forza elettromagnetica, il che lo rende incapace di emettere o riflettere la luce ed è quindi facilmente rilevabile.
Quindi i ricercatori di tutto il mondo non sono stati in grado di vedere questa materia oscura, che tuttavia rappresenta sei volte la massa della materia visibile e costituisce fino al 27% dell’universo. Gli scienziati sono stati in grado di dedurre la sua esistenza solo dall’effetto gravitazionale che produce sulla materia visibile nell’universo.
Ciò che sfida di più la comunità scientifica è conoscere i componenti di questa materia oscura!
Enormi gravitoni, particelle virtuali?
Una teoria avanzata postula che la materia oscura contenga particelle note come particelle supersimmetriche, cioè particelle associate a particelle note dal Modello Standard. Diversi candidati sono stati anche proposti come in grado di entrare nella formazione di questa materia oscura. di tra di esso, AssioniI neutrini e le particelle massicce interagiscono debolmente. Recentemente, i ricercatori, compresi i ricercatori dell’Università di Lione e dell’Università della Corea, si sono chiesti se un’ipotetica particella, il gravitone massiccio, potesse essere un valido candidato!
I gravitoni massicci sono particelle che sono state prodotte in normali collisioni di particelle subito dopo il Big Bang nell’ambiente denso e ribollente dell’universo primordiale. Secondo astronomi e fisici, la formazione di queste particelle previste è durata solo per un momento molto piccolo, meno di un secondo.
Affinché i gravitoni massicci siano buoni candidati per partecipare alla formazione della materia oscura, devono essere stati prodotti in quantità sufficienti durante questo brevissimo momento. Poiché il processo che ha portato alla loro formazione sembra essere estremamente raro, i ricercatori hanno tentato di calcolare il loro tasso di produzione e hanno scoperto che dopo picosecondi dopo il Big Bang, sono state prodotte particelle sufficienti per consentire collisioni sufficienti e quindi la formazione di una quantità altrettanto sufficiente di gravitoni massicci.
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La materia oscura viene prodotta dopo il picosecondo dopo il Big Bang
Secondo le loro scoperte, scienziati delle Università di Leon e Corea ritengono che la materia oscura sia stata prodotta un picosecondo dopo il Big Bang in un momento corrispondente alla presenza delle cosiddette particelle “classiche” anch’esse di nuova formazione. Le teorie fisiche esistenti descrivono bene queste particelle.
Pertanto, gli scienziati concludono che i gravitoni massicci sono il risultato di collisioni tra particelle come elettroni, quark e bosoni di Higgs subito dopo il Big Bang.
I risultati raccolti dai ricercatori dovrebbero ispirare nuovi studi sui massicci gravitoni che dovrebbero “bagnare” l’intero universo. Nel frattempo, gli scienziati dietro questo studio continuano il loro lavoro sulla materia oscura. Hanno in programma di utilizzare il modello di grafitone che hanno appena prodotto, ma stanno continuando la loro ricerca per valutare altri candidati che potrebbero entrare nella composizione di questa stranissima materia oscura.
Sono anche interessati al ruolo svolto da una particella standard chiamata radiazione. Sperano anche di essere in grado di condurre esperimenti su questa particella all’interno di collisori di particelle come Large Hadron Collider da Ginevra. I gravitoni massicci fanno parte della materia oscura? I risultati ottenuti vanno in questa direzione, anche se è sempre difficile confermarlo con esattezza.
In conclusione, l’esistenza di questa materia oscura che spiega l’esistenza della ragnatela cosmica e le imperfezioni rilevate nel bagliore residuo del Big Bang conserva ancora parte del suo mistero.
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