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Gettoni di Scienza

Vera Rubin 3 - Il mistero oscuro

Vera Rubin 3 - Il mistero oscuro
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di Luca Tancredi Barone
Se immaginate un piatto di spaghetti, e di infilzarci una forchetta, proprio nel mezzo, con un pizzico di fantasia potrete visualizzare il moto degli spaghetti quando la forchetta inizia a girare. Senza troppo sforzo, potrete facilmente dedurre che la velocità di rotazione degli spaghetti più distanti dal centro è inferiore a quella degli spaghetti più vicini alla forchetta. 

Trasponendo l’esempio al nostro sistema solare, i pianeti più distanti dal sole ruotano più lentamente di quelli più vicini perché l’intensità della forza di gravità diminuisce con il quadrato della distanza dal sole. Ragionevolmente tutto questo avrebbe dovuto essere vero anche per le stelle nelle galassie: quelle più lontane dal centro galattico dovrebbero ruotare più lentamente. Ebbene, Vera Rubin scoprì che questo non era vero. Anzi, fu lei che per la prima volta notò che la curva della velocità delle stelle si appiattiva invece di decrescere, appunto, col quadrato della distanza. In altre parole, che le stelle si muovevano molto più veloci del previsto. Furono questi i risultati sorprendenti che Vera Rubin pubblicò nel 1962 e a cui molti non credettero. A cosa poteva essere dovuta questa bizzarra anomalia?

L’unica risposta possibile per rispettare la fisica di Newton e Einstein è che deve esserci della massa nascosta, che già nel 1933 Fritz Zwicky aveva ipotizzato in un altro contesto astrofisico, e che lui aveva proposto di chiamare materia oscura, o dark matter. Oscura perché, appunto, invisibile agli occhi e ai telescopi. Questa materia deve essere distribuita nelle galassie in maniera tale da compensare la caduta delle velocità di rotazione, calcolano gli astronomi. Vera Rubin in quegli anni decise di analizzare sistematicamente la nostra galassia vicina Andromeda o M31, e si accorse che succedeva sempre la stessa cosa: ci doveva essere una enorme quantità di massa nascosta. 

Oggi sappiamo che la materia oscura nell’universo, se le nostre teorie sono corrette, è almeno 5 volte più abbondante della materia ordinaria che conosciamo. È stata proprio Vera Rubin con le sue pazienti misure degli spettri delle stelle più remote a mettere al centro del dibattito astronomico questa misteriosa e abbondante protagonista. E nonostante questo, l’onestà intellettuale di Rubin era tale che con il crescere delle evidenze scientifiche sulla presenza di questa anomalia gravitazionale in tutto l’universo, continuava a chiedersi: e se la spiegazione per questa anomalia fosse molto più complessa che ipotizzare un tipo di materia che non siamo ancora riusciti a scoprire? A tutt’oggi, non sappiamo ancora qual è la risposta a questo dilemma astronomico. “Mi dispiace di sapere così poco”, diceva Vera Rubin, “mi dispiace che tutti noi sappiamo così poco. Ma è proprio questo il divertimento, no?”. 
 

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