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Come studiare un filamento di materia oscura

undefinedmateria_oscura__vedere_l_invisibile_2837Un filamento di materia oscura è stato portato, paradossalmente, alla luce. Ad annunciarlo è un gruppo di ricercatori guidati da Jörg Dietrich della University Observatory Munich e della University of Michigan. Come è stato possibile osservare l'invisibile? Analizzando i deboli segnali gravitazionali prodotti dal filamento stesso, quello che connette il superammasso Abell 222/223 come spiegano gli scienziati su Nature.

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La materia oscura infatti non è, per definizione, osservabile: non emette cioè radiazioni elettomagnetiche, ma è comunque in grado di esercitare degli effetti gravitazionali sulla luce delle galassie (che invece si possono vedere). Indizio che ne proverebbe la sua esistenza (sebbene la temperatura della stessa materia oscura rimanga ancora un mistero in astronomia). Questa materia oscura sarebbe presente nell'Universo sotto forma di una sorta di scheletro, una rete filamentosa che connette grandi strutture massive. In questo modello si crede che gli ammassi galattici si trovino ai punti di intersezione dei filamenti - che conterebbero più della metà di tutta la materia -  sebbene queste strutture non siano mai state osservate davvero.

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Ma con il lavoro del team di Dietrich qualcosa invece comincerebbe a vedersi: in particolare quello messo in evidenza è il filamento che connette i due componenti principali del superammasso Abell 222/223. Scovarlo però non è stato così semplice.

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Per farlo i ricercatori sono ricorsi a una speciale tecnica usata in astronomia, quella delle lenti gravitazionali. In pratica si tratta di osservare indirettamente un oggetto, analizzando cioè come il suo campo gravitazionale faccia deviare la luce emessa dalle galassie. E dal momento che anche la materia oscura, pur invisibile, ha un campo gravitazionale, la lente gravitazionale può servire come un valido strumento per portarla alla luce. Gli scienziati hanno quindi analizzato la distorsione luminosa di oltre 40mila galassie lontane e sono riusciti così a osservare il filamento che connette i due ammassi di galassie Abell 222 e Abell 223, come mostrato nell'immagine (dove l'ombreggiatura blu indica la densità della materia).

Studiando le caratteristiche della luce analizzata, i ricercatori sono riusciti a calcolare forma e dimensioni del filamento, individuando una struttura con una massa compresa tra le 6.5 × 1013 e le 9.8 × 1013 volte quella del Sole. Le analisi effettuate con il telescopio spaziale XMM-Newton hanno inoltre evidenziato come il filamento emetta anche raggi X, indicando la presenza di una piccola parte di materia visibile costituita di gas caldo.

Come ha dichiarato all'Inaf Massimo Meneghetti dell'Osservatorio Astronomico di Bologna la scoperta potrebbe avere importanti ripercussioni nel mondo scientifico: "Osservare questi filamenti di materia oscura attorno agli ammassi può rappresentare un'ulteriore prova del fatto che abbiamo ben compreso come si formano le strutture cosmiche".

(Credits immagine: Jörg Dietrich, University of Michigan/University Observatory Munich)

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