8/08/15

!!! Basta secchielli… usiamo le pompe automatiche per fare il pieno! **

Anche se nessuno lo dice apertamente, una nuova evidenza osservativa di estremo interesse dà un duro colpo alla materia oscura e al suo insostituibile contributo nelle fasi di formazione galattica. Facendo uno dei miei soliti paragoni un po’ esasperati, potremmo dire che una giovane galassia ha bisogno di carburante e deve fare il pieno velocemente. La materia oscura funziona come un secchiello che la rifornisce con molta lentezza. C’è qualcosa che non va… dato che le giovanissime galassie sembrano fare il pieno in modo molto più rapido. Beh… la soluzione la conosciamo tutti: basta andare presso un distributore e rifornirsi di benzina con una pompa. Fortunatamente l’Universo primitivo è pieno di stazioni di rifornimento!

Cerchiamo di essere più scientifici… Il modello “standard” per la formazione delle galassie deve, ovviamente, fare uso della materia oscura. Ci mancherebbe altro… E allora ecco che si pensa a un ammasso di materia oscura che attrae un'enorme quantità di materia normale, la comprime e la riscalda fino a far nascere le prime stelle. Un  metodo che può anche funzionare, dato che la materia oscura può essere inserita a piacimento e senza osservazioni dirette. Tuttavia, questo sistema è molto lento (l’idrogeno deve anche raffreddarsi) e la nascita di una galassia in piena attività si completa in tempi decisamente lunghi. Questi tempi non sono rispettati da ciò che si osserva. Le galassie più giovani (o più antiche, a seconda di dove si fa partire il tempo) risultano, invece, estremamente attive fin dalle fasi primordiali. Ce ne sono troppe che sembrano aver fatto il pieno di combustibile molto più rapidamente del sistema a secchielli legato alla materia oscura.

In fondo, non è poi così difficile trovare il carburante… L’Universo ne è pieno, vi è gas freddo un po’ ovunque, lo stesso gas fabbricato proprio dal Big Bang. E’ un gas che pervade tutto il Cosmo e si sistema secondo lunghi filamenti che si notano molto bene ancora oggi e che ci mostrano una specie di rete informatica che connette ogni ammasso galattico (QUI un interessante parallelismo tra il funzionamento dei filamenti galattici e le cellule neuronali del nostro cervello). Basta trasformare la parola filamento in “oleodotto”, ossia in tubo che trasporta il carburante fondamentale, l’idrogeno primitivo e freddo (meglio idrogenodotto?). A una galassia in fase embrionale non è difficile attaccarsi a uno di questi tubi e iniziare a succhiare il carburante che scorre in modo continuo. Il rifornimento è decisamente più rapido e semplice. Troverete scritto che un po’ di materia oscura fa sempre piacere averla, ma, secondo me è solo questione di non voler tagliare tutti i ponti con certi atti di fede. Mi aspetto che prima o poi le pompe di carburante potranno fare a meno della materia oscura.

State tranquilli, non è una mia illazione e non è nemmeno un modo inventato per screditare questa fantomatica materia che ha la fortuna di non vedersi e quindi può essere modellata a piacimento. No, sono osservazioni dirette che confermano l’idea del rifornimento continuo attraverso i tubi ricchi di idrogeno.

L’anno scorso si era localizzato un filamento dell’Universo primitivo (risalente a circa 10 miliardi di anni fa) che appariva troppo luminoso per essere solo un filamento. Si sono pianificate osservazioni molto più accurate, con la linea ultravioletta dell’idrogeno Lyman-alfa come guida e segnale, ed ecco che in quel filamento appare, a una estremità, un disco rotante a circa 400 km/sec di dimensioni enormi (400 000 anni luce). la fortuna ha voluto che un quasar abbastanza vicino puntasse verso di lui come se volesse proprio illuminarlo. Non ci resta che ringraziarlo. Questo disco rotante è chiaramente attaccato a un “tubo” in cui l’idrogeno scorre a velocità costante, un vero e proprio rifornimento a livello di “pit stop”.

L’immagine è stata presa con il CWI (Cosmic Web Imager) attaccato al telescopio di Monte Palomar. Lo strumento è uno spettrografo che permette di valutare la velocità del gas primordiale per varie lunghezze d’onda. Si ottiene una mappa delle velocità che è stata “combinata” con un’immagine ottica. La proto galassia è indicata con l’ellisse, mentre il filamento che la rifornisce con le due curve parallele. La parte rossa del disco si allontana da noi e quella blu si avvicina. Il gas del filamento scorre a velocità costante e corrisponde molto bene alla parte blu del disco. Non vi sembra di sentire odore di … benzina? Ops… di idrogeno! Fonte: Chris Martin/PCWI/Caltech.
L’immagine è stata presa con il CWI (Cosmic Web Imager) attaccato al telescopio di Monte Palomar. Lo strumento è uno spettrografo che permette di valutare la velocità del gas primordiale per varie lunghezze d’onda. Si ottiene una mappa delle velocità che è stata “combinata” con un’immagine ottica. La proto galassia è indicata con l’ellisse, mentre il filamento che la rifornisce con le due curve parallele. La parte rossa del disco si allontana da noi e quella blu si avvicina. Il gas del filamento scorre a velocità costante e corrisponde molto bene alla parte blu del disco. Non vi sembra di sentire odore di … benzina? Ops… di idrogeno! Fonte: Chris Martin/PCWI/Caltech.

Vedere una galassia primitiva che si alimenta e che sta già ruotando velocemente è uno spettacolo fantastico. Oltretutto, ci rimanda alla mai dimenticata fisica classica: il getto continuo di materia che la investe le regala momento angolare. Non solo rifornimento di cibo, ma anche di capacità di ruotare.

Non resta che cercare altri dischi del genere e fare la mappa dei tanti distributori dell’antichità del Cosmo… chiedendo scusa alla materia oscura.

Articolo originale QUI

Siete interessati ad approfondire la conoscenza delle galassie primordiali e di come l’Universo sia uscito dalla fase oscura?
Allora non potete perdervi l’articolo precedente a questo
 e poi questo, che lo segue

1 commento

  1. Diego

    Grazie per l'articolo Enzo :)
    Mi viene da dire a piccoli passi verso una "cosmologia frattale"
    Questo non toglie la presenza di materia oscura ma ne ridimensiona notevolmente la massa esistente e di conseguenza l'influenza di questa nel processo evolutivo dell'universo stesso.
    Chissà magari portando a rivedere ed a riformulare i parametri sul ritmo di espansione del cosmo ecc.ecc.

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