Materia oscura fredda

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In cosmologia, la materia oscura fredda (nota come CDM – Cold Dark Matter) è materia contenuta nell'universo, in grandissime quantità secondo le più recenti teorie, non rilevabile tramite la radiazione elettromagnetica, quindi "oscura", formata da particelle lente e quindi "fredde".

Molti cosmologi sostengono la teoria della CDM come una possibile causa per spiegare come l'Universo sia passato da una notevole omogeneità iniziale successiva al big bang, evidenziata dalla radiazione cosmica di fondo, all'attuale grande disomogeneità: galassie, ammassi di galassie e superammassi, come evidenziato dalla struttura a grande scala dell'Universo.

Nella CDM la struttura cresce gerarchicamente con piccoli oggetti che collassano per primi accumulandosi progressivamente per comporre via via oggetti sempre più massicci. Nel paradigma della materia oscura calda, molto sostenuta nei primi anni Ottanta, la struttura non si formava gerarchicamente, ma piuttosto dalla frammentazione di superammassi, formatisi per primi, e successivamente spezzati in strutture più piccole come la nostra galassia, la Via Lattea. Le osservazioni astronomiche su larga scala non concordarono poi con le previsioni della teoria, mentre le previsioni della CDM sono generalmente aderenti alle osservazioni fatte.

Ci sono però due importanti discrepanze che potrebbero far cadere la validità del paradigma della CDM:

Entrambi questi problemi presentano diverse soluzioni proposte, alcune più promettenti di altre. Rimane incerto il fatto che questi problemi siano o meno risolvibili; il fatto che potrebbero quindi rappresentare una crisi della teoria o semplicemente un ostacolo sorpassabile è argomento di discussione nella comunità scientifica.

La CDM non prevede esattamente quali siano le particelle che formano la materia oscura fredda, e una grande debolezza della teoria sta nel fatto che non descrive affatto quale sia la materia oscura. Le candidate sono due tipologie di particelle chiamate umoristicamente:

  • WIMPs – o Weak Interactive Massive Particles (particelle massicce a debole interazione) che sono particelle che non interagiscono con la materia circostante ma che hanno una massa considerevole. Attualmente non si conoscono particelle che rispondono ai requisiti e lo studio delle WIMPs richiede l’uso degli acceleratori particellari.
  • MACHOs – o Massive Compact Halo Objects (oggetti massicci e compatti dell’alone galattico) che sono oggetti condensati come i buchi neri, stelle di neutroni, nane bianche, oppure stelle molto deboli o oggetti non luminosi come pianeti. La ricerca di questi consiste nel valutare l’effetto di lente gravitazionale che questi oggetti producono sulle galassie di sfondo.
  • Assioni

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]