22/12/21

Il re è nudo! **

Questo articolo è stato inserito nella sezione d'archivio "Materia invisibile"

 

L'articolo, che vado a riassumere a grandi linee, mi è stato indicato per primo dal nostro amico Paolo. Discutendone con lui, abbiamo pensato che era meglio soprassedere per non contrapporre fantasia a fantasia. Leggendo l'articolo, però, risulta chiaro un sano scopo di provocazione. Inoltre, gli autori espongono chiaramente i limiti attuali della loro proposta e non pretendono certo che venga accettata senza ulteriori e decisivi dati osservativi.

L'argomento che tratta questo nuovo lavoro, tra i cui autori vi è nientemeno che il direttore scientifico dell'ESA, mi ha lasciato un poco interdetto... Era troppo facile utilizzarlo per dare un ulteriore colpo di mannaia sull'esistenza della materia oscura. Non volevo, inoltre, contrapporre a una specie di dogma assoluto (la materia oscura, appunto), basato su una specie di atto di fede, un qualcosa altrettanto basato su pure illazioni: la Scienza deve essere una cosa seria e solo le osservazioni possono farla evolvere verso una verità, anche solo parziale.

Poi, mi sono letto l'articolo e due frasi mi hanno convinto che se ne poteva parlare. Lo scopo dell'articolo è, in fondo, una specie di provocazione contro un qualcosa che dovrebbe basarsi su una nuova particella che, però, non si riesce mai a trovare. Tanto vale, allora, contrapporle una teoria rivoluzionaria, altrettanto ipotetica, basato, però, su qualcosa che conosciamo già molto bene, anche se è altrettanto difficile da scovare. Per parlare in termini chiari, la materia oscura ipotizza la presenza massiccia di qualcosa che non si è mai trovato, malgrado ricerche assidue e dispendiose, mentre la nuova teoria si basa, almeno, sui buchi neri che sappiamo esistere sicuramente, anche se non ne conosciamo la quantità.

Le due frasi che mi hanno convinto sono le seguenti:

(1) "In assenza di qualsiasi conferma dell'esistenza della particella di cui dovrebbe essere composta la materia oscura, dopo decenni di ricerche sperimentali sia dirette che indirette, il nostro modello offre uno scenario decisamente "economico" che è, quanto meno, supportato dalla fisica conosciuta e che collega strettamente la fisica del primo Universo con fenomeni su scala cosmica dell'Universo più recente".

(2) "Una delle principali limitazioni di questo lavoro è la mancanza di dati osservativi, relativi alle fasi primordiali, proprio quelle in cui appaiono più evidenti le discordanze tra il nostro modello e quello oggi generalmente accettato".

I due modelli contrapposti: in alto quello "standard"; in basso quello in cui si ipotizza l'esistenza di buchi neri primordiali. Fonte: ESA.

Due frasi che ammettono chiaramente la fase estremamente aleatoria in cui si naviga ancora e che potrà cominciare ad essere presa in seria considerazione solo con una strumentazione futura di precisione ben più alta. Una prova di grande umiltà e serietà scientifica.

Il tutto si basa su un problema insoluto di cui abbiamo spesso parlato: "Come hanno fatto i buchi neri galattici a essere così massicci già nelle prime fasi evolutive dell'Universo?". La teoria dell'accrescimento continuo e rapido di massa sembra estremamente difficile da accettare. In altre parole, passare da un buco nero stellare di dimensioni quasi solari a un buco nero di massa pari a miliardi di volte quella del Sole è impresa veramente ardua da ottenere nei tempi scanditi dall'evoluzione dell'Universo.

Un'ipotesi alternativa si basa sulla presenza di un numero incredibile di buchi neri primordiali, nati ben prima delle stelle, di masse qualsiasi, anche enormi. Questi buchi neri sarebbero stati i "semi" capaci di aggregare velocemente la materia che ha poi dato origine alle stelle. Ciò non avrebbe bisogno di accrescimento, dato che i buchi neri sarebbero già stati creati. D'altra parte sappiamo anche che i buchi neri di stazza molto modesta sono probabilmente molti di più di quanto si potesse pensare.

Concetti già espressi e ipotizzati, ma mai veramente quantificati. La nuova ricerca cerca di fare proprio questo, ottenendo, alla fine, un risultato a dir poco sconcertante: la materia oscura non sarebbe altro che la massa di tutti i buchi neri primordiali ancora esistenti.

In altre parole, ben più drastiche: non ci sarebbe assolutamente bisogno di una fantomatica particella non barionica, ma solo di una enorme massa di materia barionica non visibile.

La prossima strumentazione di portata eccezionale, come il telescopio spaziale Webb e  l'interferometro LISA, potranno dare aiuti fondamentali a riguardo. Il primo nel riuscire a vedere se, nella fase oscura dell'Universo (quella susseguente al rumore cosmico di fondo), le galassie fossero già in precoce formazione e il secondo per riuscire a "sentire" le onde gravitazionali collegate proprio alla formazione dei buchi neri primordiali. Ricordiamo che l'informazione luminosa non potrà mai arrivare a noi dato che era intrappolata nel caos precedente alla formazione dei primi atomi stabili, ma il nuovo tipo di informazione, quello dovuto alla deformazione spaziotemporale dovuto a masse in forte accelerazione, probabilmente sì.

Non voglio certo scendere nei dettagli, ma la provocazione di questo lavoro è in qualche modo rivoluzionaria... un po' come dire, finalmente, che è la Terra a girare attorno al Sole.

Ringrazio ancora Paolo per avermi fatto notare questo articolo e consideriamolo per quello che, al momento. L'importante è che qualcuno abbia finalmente gridato: "il re è nudo!"

Articolo originario QUI

 

6 commenti

  1. Guido

    Ochkam sarebbe felice di leggere quello che hai scritto, Enzo. Niente di fittizio si aggiunge davvero in questa ipotesi ma si "sposta" solo qualcosa che in parte già appartiene alla ns conoscenza. Tra l'invocare un fattore del tutto nuovo (materia oscura) e l'usare in modo diverso un fattore già accertato, seppure ancora di genesi enigmatica (l'esistenza dei buchi neri supermassicci), corre una differenza metodologica enorme. Inoltre la ricerca dei buchi neri già fa parte del "dominio scientifico" umano mentre la ricerca della materia oscura ancora non ne fa parte, avvolta com'è nell'assenza di dati osservativi comprovanti.

  2. Guido

    Aggiungo che il lancio dell'Ariane che trasporterà il James Webb telescope è previsto per il 25 dicembre 2021 alle ore 12.20 GMT. 30 giorni dopo, se tutto andrà secondo programma, raggiungerà il punto lagrangiano L2. Seguiranno le delicatissime fasi di apertura della struttura.

     

     

  3. Alberto Salvagno

    Ma tutti questi buchi neri primordiali si sarebbero formati già prima dei fatidici 380 mila anni dal BB? Mangiavano quindi plasma? Tanto, direi, se si stima che la materia oscura sia l'86% di tutta quella esistente nell'universo. Mi pare praticamente inevitabile cadere in una di queste "botole" prima o poi.

  4. Esattamente Albertone... buchi neri a gogò già pronti prima della fase oscura.

  5. Guido

    Stamattina ho seguito con una certa emozione il lancio dell'Ariane dalla Guyana francese con il JWT a bordo. Tutto è andato bene. Ora il JWT si trova a circa 100.000 km dalla Terra. Verso il mese di agosto, salvo imprevisti, dovrebbe essere operativo.

    Inizieremo a vedere con nuovi occhi l'universo.

  6. Eh sì... un vero grande regalo di Natale per l'astronomia e per la fisica in generale!

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