Astrofisica

Che cosa sono la materia oscura e l’energia oscura?

Che cosa sono la materia oscura e l’energia oscura?

Elia Magrinelli

settembre 12th, 2015

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La materia come la conosciamo: atomi, stelle, galassie, pianeti, alberi, rocce e noi stessi costituiscono solo il 5% dell’universo, il 25% è costituito da materia oscura ed il 70 % da energia oscura, entrambe invisibili. Pertanto quello che normalmente le nostre esperienze ci mostrano sono solo una piccolissima parte della realtà che ci circonda. Inoltre al momento sappiamo per certo solo che la materia oscura e l’energia oscura esistono, ma non sappiamo di cosa sono fatti esattamente. Il canale di Kurzgesagt, in questo video, ci introduce a che cosa sono e non sono la materia e l’energia scura.

La materia oscura è stata scoperta calcolando la struttura dell’universo, è infatti risultato molto chiaro che la materia normale non è abbastanza per permettere l’esistenza di stelle e galassie, la gravità generata dalla materia normale non sarebbe sufficiente a permettere alle stelle di formarsi. Senza la materia oscura le stelle si disperderebbero. Oltre a calcolare l’esistenza di questa materia è possibile vederla in modo indiretto. Zone ricche di materia oscura sono in grado di deviare la luce permettendoci di capirne la presenza. Sappiamo inoltre per certo che la materia oscura non è normale materia priva di stelle, poiché emetterebbe particelle rilevabili. Non è nemmeno anti-materia, poiché questa produce raggi gamma a contatto con la materia normale. Non è neanche formata da buchi neri i quali sono fortemente condensati, mentre la materia oscura tende a restare sparsa. Possiamo quindi dire per certo che la materia oscura esiste, che interagisce con la gravità e che ce n’è tantissima.

L’energia oscura è ancora più misteriosa, non possiamo rilevarla, misurarla o testarla, ma ne vediamo chiaramente gli effetti. Con le osservazioni di Edward Hubble, nel 1929, abbiamo potuto capire che l’universo è in continua espansione, in quanto la luce emessa da galassie più o meno lontane tende più o meno verso la zona rossa dello spettro elettromagnetico. Quest’effetto è dovuto all’espansione dell’universo che allarga la lunghezza d’onda della luce emessa dalle galassie quanto più sono distanti. Lo spazio non cambia proprietà man mano che si espande, ovvero non il vuoto cosmico non diventa man mano più rarefatto per via della sua espansione, semplicemente se ne crea sempre di più.

L’energia oscura sembrerebbe essere un’energia intrinseca del vuoto cosmico ed è più forte di qualsiasi cosa che conosciamo. Esistono al momento diverse teorie su cosa sia quest’energia. Una teoria è che per l’appunto sia solo una proprietà dello spazio. Lo spazio vuoto non è nulla, ha una sua energia e questa energia aumenta con la continua espansione dell’universo. Una seconda teoria, ideata da Einstein nel 1917 è quella di una costante cosmologica, una forza che contrasta la forza di gravità. Quando gli scienziati hanno provato a calcolare quest’energia con questo modello i risultati erano oltremodo strani. Un’altra idea è che lo spazio sia popolato da particelle che continuano a comparire e sparire e la loro energia potrebbe essere l’energia oscura. Infine un’altra teoria rappresenta l’energia oscura come un campo di forza dinamico che permea l’intero universo che però ha l’effetto opposto della normale energia e materia. Tutte queste sono tuttavia teorie ancora non dimostrate su un argomento scientifico del quale non sappiamo ancora nulla e che ci ricorda quanto poco ancora sappiamo del nostro universo.

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