Materia ed Energia Oscura

01/06/2010

Il Curatore

La Materia Oscura

I principali indiziati di cui sarebbe composta la materia oscura, sono particelle a bassa interazione, come il neutrino, ma di massa molto pesante le WIMPs (Weakly Interacting Massive Particle). Queste particelle sono suggerite anche dalla teoria della supersimmetria prevista dal modello standard.
Altre candidate sarebbero le Assioni altre particelle previste teoricamente.

Metodi di rilevamento:

• Diretto per effetto di impatto di wimp su altre particelle.
• Indiretto per emissione di energia da parte di annichilazione di wimp.
• Produzione negli acceleratori di particelle.

L'energia Oscura

L'universo si sta espandendo ad una velocità superiore a quella calcolata dai dati rilevati, questo aumento di velocità viene attribuito ad una misteriosa energia di cui però non si conosce l'origine.

Le prove sono giunte da lontano studiando le supernove di tipo Ia. Questo tipo di supernove hanno la caratteristica di avere una stella nana bianca in un sistema binario. Trasferimenti di materia dalla stella normale alla nana bianca avvengono fino a quando la nana bianca raggiunge una massa critica (il limite di Chandrasekhar), e subisce una esplosione termonucleare. Poiché tutte le nane bianche raggiungono la stessa massa prima di esplodere, contemporaneamente raggiungono anche la stessa luminosità e questo può essere utilizzato dagli astronomi come "candela standard". Così, osservando la loro luminosità apparente, gli astronomi possono determinare la loro distanza con la formula 1/r2.

Conoscendo la distanza di queste supernove, conosciamo anche da quanto tempo si verificano, inoltre lo spettro della luce proveniente dalla supernova è spostata verso il rosso dovuta all'espansione dell'Universo. Dalla misura di questo redshift dello spettro della supernova, gli astronomi possono determinare di quanto l'Universo si è ampliato dopo l'esplosione del big bang. Attraverso lo studio delle supernovae a distanze diverse, gli astronomi possono mettere insieme una storia sull'espansione dell'Universo.

Nel 1990 due team di astronomi, il Supernova Cosmology Project (Lawrence Berkeley National Laboratory) e l'High-Z Supernova Search (internazionale), sono stati alla ricerca di supernovae distanti di tipo Ia, al fine di misurare il tasso di espansione dell'Universo. Si aspettavano che l'espansione avrebbe subito un rallentamento, il che sarebbe stato indicato dalla luminosità delle supernovae, cioè essere più luminose di quanto il loro spostamento verso il rosso avrebbe indicato. Invece, con grande sorpresa hanno trovato le supernovae essere più deboli del previsto. Pertanto, l'espansione dell'Universo è in accelerazione!

Sono state fatte diverse congetture anche in relazione alla costante cosmologica sul motivo di questa energia oscura ma fin'ora nessuna abbastanza convincente.

(Bibl: Aspera Roadmap, Nasa)