Coelum Astronomia 210 - 2017 - Page 64

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I lettori di Coelum conoscono bene la storia della scoperta di Nettuno (leggi l’articolo “La Scoperta di nettuno” sul sito di Coelum Astronomia), e della non-scoperta del supposto pianeta Vulcano tra Mercurio e il Sole. Nel primo caso (Nettuno), la gravità “classica” Newtoniana avrebbe spiegato le anomalie osservate nell’orbita di Urano con l’esistenza di un nuovo pianeta, poi effettivamente scoperto (“in punta di penna”, nelle parole di François Arago). Nel secondo caso, invece, le anomalie nell’orbita di Mercurio si rivelarono dovute non a un nuovo “componente” (il supposto ma in realtà inesistente pianeta Vulcano) ma, piuttosto, a modifiche alla legge di gravità Newtoniana dovute ad effetti di relatività generale.

Tornando al problema della massa mancante, per analogia, abbiamo veramente bisogno della materia oscura, di un nuovo componente, per spiegare ciò che osserviamo o, piuttosto, le “anomalie” che suggeriscono l’esistenza di tale materia sono dovute a modifiche alla relatività generale? (Ad esempio, una teoria che percorre questa seconda strada è la teoria MOND, acronimo che indica “Modified Newtonian Dynamics”).

Modificazione della gravità o un nuovo componente?

La figura sopra, mostra la sovrapposizione di un’immagine del Bullet Cluster ripreso ai raggi X (rappresentati in rosa) e delle concentrazioni di massa (rappresentata in blu) misurata attraverso la distorsione dei raggi luminosi tramite lensing gravitazionale debole (weak lensing), che distorce i raggi luminosi provenienti dalle sorgenti remote poste dietro all’ammasso. L’ammasso di galassie visibile sulla destra ha appena attraversato l’ammasso sulla sinistra. La maggior parte della materia ordinaria, collisionale e che emette radiazione X, è concentrata tra i due ammassi, ma la grossa parte della loro massa si trova dove c’è più alta concentrazione di galassie, come illustrato dalla mappa in lensing gravitazionale. Un’immagine consistente con l’esistenza di materia oscura non-collisionale. Al contrario, qualunque teoria di gravità modificata dovrebbe produrre mappe di lensing che riflettono dove si trova la materia ordinaria, quindi con le zone i rosa sovrapposte a quelle in blu, in chiara contraddizione con i dati osservativi.

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