materia oscura
materia oscura
Materia presente nell’Universo che non emette radiazione elettromagnetica o che ne emette con intensità inferiore alle soglie minime di rivelazione degli strumenti. La sua esistenza nelle galassie e negli ammassi di galassie è ipotizzata con considerazioni teoriche per assicurare la stabilità di questi sistemi; la sua presenza è dedotta dagli effetti gravitazionali indotti sulla materia luminosa circostante. Una determinazione accurata della densità di materia oscura nell’Universo è di fondamentale importanza in astrofisica e in cosmologia: oltre ad avere effetti dinamici sulle galassie e sugli ammassi di galassie, la materia oscura potrebbe anche concorrere a determinare l’evoluzione dell’Universo nel suo insieme. Secondo la teoria della relatività generale, infatti, la geometria dello spazio dipende dalla densità di materia presente: se la densità totale nel Cosmo supera una certa soglia, detta densità critica, il volume dell’Universo è finito ed è destinato a ricollassare in un futuro lontano (Universo chiuso); al contrario, se la densità di materia è inferiore o pari a quella critica, il volume dell’Universo è infinito e l’espansione cosmica non invertirà mai il suo corso (Universo aperto). Evidenze teoriche e sperimentali indicano che l’Universo è costituito per il 23% da materia oscura, soltanto per il 5% ca. da materia visibile e per il rimanente 72% dalla cosiddetta energia oscura, una forma energetica sconosciuta che si suppone sia responsabile dell’attuale espansione accelerata dell’Universo. Si pensa che un contributo importante alla composizione della materia oscura dell’Universo provenga da oggetti compatti massivi (MACHO, Massive compact halo object), come nane brune e buchi neri con massa minore di una massa solare, e da una classe di particelle pesanti (WIMP, Weakly interacting massive particle) che potrebbe includere neutrini massivi, oppure particelle previste dalle teorie di supersimmetria (come gravitini, neutralini ecc.), o anche assioni.
→ Astrofisica delle alte energie; Universo