leo99 ha scritto:
> La materia oscura serve a giustificare il fatto che la gravit� della
> materia presente non � sufficiente a tenere "unite" le stelle nelle
> galassie in base alla loro velocit�, � corretto?
Primo: diciamolo un po' meglio...
Nelle galassie a spirale si possono misurare le velocit� di stelle
periferiche a diversa distanza dal centro.
Se assumiamo che la massa presente nella galassia sia quella visibile
sotto forma di stelle, gas e polveri, questa appare in gran parte
concentrata nel /nucleo galattico/.
Allora la velocit� di una stella periferica in orbita circolare
attorno al centro dovrebbe decrescere come la radice quadrata del
raggio dell'orbita; invece le misure mostrano che queste velocit� sono
circa costanti a qualunque distanza.
L'unica spiegazione sembra essere che ci sia altra materia /non
visibile/, in quantit� tale da spiegare le velocit� osservate.
Ma non � tutto. Ci sono altre indicazioni.
1. Negli ammassi di galassie, stimando col solito criterio la massa
totale dell'ammasso e misurando le velocit� delle galassie componenti,
si vede che con quelle velocit� l'ammasso non potrebbe essere stabile:
molte galassie avrebbero velocit� superiori alla velocit� di fuga.
Anche qui, l'unica spiegazione sembra che ci sia altra massa non
visibile ma che si fa sentire dal punto di vista gravitazionale.
2. In alcune galassie � possibile vedere l'effetto di /lente
gravitazionale/ prodotto dalla loro massa sulla luce proveniente da
oggetti pi� lontani.
Anche in questo caso, le deviazioni osservate per la luce sono pi�
grandi quelle che deriverebbero dalla massa visibile della galassia.
3. Altre informazini si ottengono su scala cosmologica, confrontando
varie osservazioni (distanze e luminosit� di supernovae, fluttuazioni
della radiazione di fondo...) con ci� che prevede il modello
csomologico standard (il cosiddetto FLRW).
Di nuovo, per avere accordo bisogna ammettere che la massa presente
sia maggiore (almeno 10 volte) di quella visibile.
> Non c'� la possibilit� di qualche errore nel calcolo della materia
> presente? Che ne so magari sottostimando i buchi neri, che essendo
> appunto neri non si vedono.
Questo fa parte dell'altro problema: da che cosa sarebbe costituita
questa materia oscura?
Qui il discorso si farebbe lunghissimo, e certo sono stati considerati
tra l'altro i buchi neri. Ma si � anche visto che non c'� modo di
giustificare una presenza di buchi neri cos� abbondante come servirebbe.
Ora apro una parentesi: il problema della materia oscura � sul tappeto
da circa 80 anni, ed � divenuto pesante con le misure di Vera Rubin 40
anni fa.
Da allora si � aggiunta altra evidenza.
Ora ti chiedo: riesci a immaginare quanti astrofisici hanno lavorato
sul problema, proponendo ipotesi, discutendo quelle dei colleghi,
confrontando teorie e misure?
Ti pare possibile che siano sfuggiti errori piuttosto banali, come
quelli di cui parli?
Se vuoi saperne di pi�, prova a consultare wikipedia inglese, voce
"Dark matter". Troverai un articolo lunghissimo, che forse non sarai
in grado di seguire anche se conosci l'inglese. Ma almeno ti renderai
conto di quanto l'argomento sia vasto e complesso.
Non ti consiglio la voce "Materia oscura" in italiano, in quanto � un
riassunto piuttosto insoddisfacente e superficiale (come quasi sempre
nella wikipedia italiana) dell'equivalente inglese.
C'� un'altra classe di risposte possibili al problema.
Che non si tratti di materia oscura, ma di qualche inadeguatezza di
base delle teorie che vengono usate per i calcoli.
Anche questa strada � stata variamente percorsa.
Per esempio, le velocit� delle stelle nelle galassie a spirale vanno
come 1/sqrt(r) se vale F=ma e se vale la legge di gravitazione di
Newton.
E' stato supposto che l'una o l'altra non valgano pi� esattamente
quando l'accelerazione � molto piccola, come accade per quelle stelle.
Sebbene con questa ipotesi si riesca a spiegare abbastanza bene le
velocit� misurate, nessuno � riuscito a far diventare l'ipotesi una
vera e propria teoria.
Oppure: la materia oscura su scala cosmologica � necessaria se si
accettano le equazioni di Einstein delle relativit� generale.
Sono stati fatti tentativi di modificare le equazioni, ma non mi pare
che i risultati siano stati soddisfacenti.
Insomma: il problema della materia oscura resta un problema aperto.
E non � l'unico...
Se vuoi la mia modestissima opinione, direi che siamo al momento giusto
perch� venga un nuovo Einstein a darci la soluzione :-)
--
Elio Fabri
Received on Thu Mar 06 2014 - 21:16:50 CET