Materia oscura fredda

In cosmologia, la materia oscura fredda (nota come CDM – Cold Dark Matter) è l'ipotetica forma di materia oscura formata da particelle "lente" e quindi "fredde".

Molti cosmologi sostengono la teoria della CDM come una possibile spiegazione di come l'universo sia passato da una notevole omogeneità iniziale successiva al big bang, evidenziata dalla radiazione cosmica di fondo, all'attuale grande disomogeneità data da galassie, ammassi di galassie e superammassi, che ne caratterizzano la struttura a grande scala.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Nella CDM la struttura cresce gerarchicamente con piccoli oggetti che collassano per primi accumulandosi progressivamente per comporre via via oggetti sempre più massicci. Al contrario nel paradigma della materia oscura calda, molto sostenuta nei primi anni ottanta, la struttura non si forma 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 comunque con le previsioni della teoria, mentre le previsioni della CDM sono generalmente aderenti alle osservazioni.

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

il problema della cuspide degli aloni galattici, per il quale le previsioni della CDM porterebbero a una curva di rotazione degli aloni galattici molto più "a picco" rispetto a quella osservata
il problema delle galassie nane, che deriva dal fatto che la CDM prevede la formazione di molte galassie nane della dimensione di un millesimo della Via Lattea, non ancora osservate.

Entrambi questi problemi presentano diverse soluzioni proposte, alcune più promettenti. Se queste difficoltà siano o meno risolvibili, rappresentando semplicemente un ostacolo temporaneo, o viceversa una crisi della teoria, è argomento di discussione nella comunità scientifica.

La CDM non prevede esattamente quali siano le particelle che la compongono. Le candidate sono tre tipologie di particelle chiamate (con una nota umoristica):

WIMPs – o Weakly Interacting Massive Particles (particelle massicce a debole interazione) che non interagiscono con la materia circostante ma che hanno una massa considerevole. Attualmente non si conoscono particelle che rispondono a tali requisiti e il loro studio richiede l'uso degli acceleratori di particelle.
MACHOs – o Massive Compact Halo Objects (oggetti massicci e compatti dell'alone galattico) che possone essere oggetti condensati come i buchi neri, le stelle di neutroni e le nane bianche, oppure stelle molto deboli o oggetti non luminosi come pianeti. La loro ricerca consiste nel ricercare l'effetto di lente gravitazionale che questi oggetti produrrebbero.
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