Coelum Astronomia 210 - 2017 - Page 60

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Coelum Astronomia

Un po’ di storia sulla materia oscura

Basandosi sullo studio delle velocità stellari della nostra Galassia, nel 1922 l’astronomo tedesco Jacobus Kaptein formulò per la prima volta il concetto di materia oscura. Una decina di anni più tardi, nel 1932, Jan Oort (che sarebbe poi divenuto famoso ipotizzando l’esistenza della nube sferica di nuclei cometari che definisce il “confine” estremo del nostro Sistema Solare e che porta il suo nome, la Nube di Oort) arrivò alla medesima conclusione. Misurando lo spostamento Doppler delle stelle della nostra Galassia, apparve che queste sembravano muoversi più velocemente di quanto avrebbero dovuto per mantenere insieme tutto il sistema galattico. Un anno più tardi, con le osservazioni dell’astronomo svizzero Fritz Zwicky, questo problema irrisolto divenne ancora più evidente dallo studio dei moti relativi delle galassie dell’ammasso della Chioma (Abell 1656) a 350 milioni di anni luce dalla Terra, composto da circa mille galassie di grandi dimensioni e altre migliaia più piccole.

Per circa quarant’anni nessuno, o quasi nessuno, aveva cercato di andare più a fondo nella questione e solo intorno al 1970, al Carnegie Institution, Vera Rubin e il suo collega Kent Ford iniziarono a collezionare le curve di luce delle galassie con lo spettrometro più sensibile esistente all’epoca. La prima galassia a essere analizzata fu M31, la Galassia di Andromeda. Rubin e Ford rimasero spiazzati dalle loro osservazioni. Le regioni periferiche di M31 avrebbero dovuto muoversi più lentamente della regione nucleare, sulla base del moto differenziale delle stelle, mentre in realtà, non era così: la curva di velocità ottenuta dal sensibile spettrometro era piatta e non presentava l’andamento decrescente della velocità con l’aumentare della distanza dalla regione nucleare. Anche cambiando galassia, la curva delle velocità radiali rimaneva piatta. La periferia di M31 ruotava così velocemente che avrebbe dovuto essere proiettata lontano se l’unica massa a tenerla insieme fosse stata quella visibile.

Sotto. Vera Rubin alla lavagna spiega l’andamento della curva di velocità di una galassia. Crediti: CNN.