Materia Oscura: Le onde gravitazionali potrebbero permettere di studiarla

I ricercatori dell'Università di Zurigo hanno osservato che LISA, il Laser Interferometer Space Antenna, e le sue osservazioni potrebbero in futuro far luce sulla materia oscura, oltre ad essere usato come strumento per studiare fenomeni come collisioni di buchi neri le onde gravitazionali che si muovono nello spazio-tempo.

Alcuni scienziati del Centro di Astrofisica e Cosmologia Teorica dell'Università di Zurigo, insieme ai colleghi di Grecia e Canada, hanno ora scoperto che LISA non solo sarà in grado di misurare questi fenomeni non ancora studiati, ma potrebbe anche aiutare a svelare i segreti della materia oscura.

In un nuovo studio lo studente Tomas Ramfal ha condotto simulazioni al computer ad alta risoluzione della nascita di galassie nane, ottenendo risultati sorprendenti. Calcolando l'interazione tra materia oscura, le stelle e i buchi neri di queste galassie, il team di scienziati di Zurigo ha scoperto un forte legame tra i tassi di fusione e la quantità di materia oscura al centro delle galassie nane. Misurare le onde gravitazionali emesse dalla fusione di buchi neri può quindi fornire suggerimenti su che proprietà abbia la particella che costituisce la materia oscura.

Si ritiene che le particelle di materia oscura rappresentino circa l'85% della materia nell'universo. Tuttavia, sono ancora solo ipotetici - il nome si riferisce alla loro elusività. Ma i calcoli mostrano che molte galassie sarebbero state distrutte invece di ruotare se non fossero tenute insieme da una grande quantità di materia oscura.

La nuova connessione tra buchi neri e materia oscura ora può essere descritta in modo matematico ed esatto per la prima volta. Lucio Mayer, a capo del gruppo, afferma: "La materia oscura è la qualità distintiva delle galassie nane, perciò avevamo a lungo sospettato che ciò avrebbe dovuto avere un chiaro effetto sulle proprietà cosmologiche".

Questa tipologia di galassia è di dimensioni inferiori e molto più debole, ma le galassie nane sono anche le più presenti nell'universo. Ciò che le rende particolarmente interessanti è che le loro strutture sono dominate dalla materia oscura, rendendole dei "laboratori naturali" per lo studio di questa entità ancora così misteriosa.

I risultati preliminari delle simulazioni dei ricercatori sono stati accolti con entusiasmo dalla comunità scientifica attorno a LISA. La comunità fisica vede le osservazioni delle onde gravitazionali come una promettente strada per una delle più grandi missioni spaziali europee, che dovrebbe essere avviata in circa 15 anni e potrebbe collegare la cosmologia e la fisica delle particelle.