Stavolta i cosmologi ne sono convinti: abbiamo trovato quella metà della materia barionica dell’Universo che da vent’anni mancava all’appello, e si trova proprio nel plasma caldo intergalattico. A rivelarlo dalle pagine di Nature è un team di astronomi e astrofisici guidato da Jean-Pierre Macquart della Curtin University (Australia), che riferisce di aver rintracciato la materia scomparsa misurando la dispersione dei lampi radio veloci (Fast Radio Burst o Frb) provenienti dalle profondità del cosmo. Ora però – confessano – manca da capire dove sia esattamente questo plasma caldo intergalattico.
Venti anni prima
Alla fine degli anni ‘90 i cosmologi stimarono sulla base del modello standard della fisica che l’Universo fosse composto da un 5% di materia barionica (quella normale, fatta di neutroni e protoni), un 25% di materia oscura e il restante da energia oscura [le esatte percentuali sono ancora oggetto di discussione, pertanto a seconda delle fonti di riferimento le cifre possono differire leggermente]. Cercando di confermarlo si misero a misurare la materia contenuta nelle galassie – stelle, pianeti e tutto quello che c’è di visibile. I conti, però, non tornavano affatto: in questo modo si rintracciava pressappoco la metà della materia barionica prevista dal modello.
Dove sta l’errore? E’ il modello cosmologico a essere sbagliato o siamo noi a non trovare la materia? Tutti gli indizi, le conoscenze accumulate, le simulazioni dei fisici teorici confermavano la validità del modello cosmologico, quindi quel 5% di barioni nell’Universo deve essere distribuito tra la materia visibile e qualcos’altro che non riusciamo a misurare in modo diretto.
L’ipotesi più accreditata, sostenuta anche dalla misurazione della temperatura del fondo cosmico, è che la materia barionica si trovi in un plasma caldo (milioni di gradi) a bassa densità che permea l’Universo. Se avessimo le prove della sua esistenza, il problema della materia barionica mancante smetterebbe di perseguitarci.
Enigma risolto
Dopo anni frustranti di caccia al plasma intergalattico, che nel frattempo nella teoria ha assunto l’aspetto del gas rovente attorno alle galassie, oggi Jean-Pierre Macquart della Curtin University e i suoi colleghi riferiscono di avere la conferma sperimentale della presenza della materia barionica mancante, rintracciata grazie agli Frb, i lampi radio veloci.
C’è uno schema nei Fast Radio Burst che si ripetono nel tempo
Questi misteriosi impulsi radio altamente energetici che provengono dalle profondità del cosmo (forse prodotti da esplosioni in galassie lontane) percorrono l’Universo e quando attraversano la materia subiscono un fenomeno chiamato dispersione e la loro lunghezza d’onda cambia. Ora che la tecnologia consente anche di sapere da quanto lontano arrivino gli Frb, “misurando la diffusione delle diverse lunghezze d’onda all’interno di un Frb – scrivono gli autori della scoperta su The Conversation – abbiamo potuto calcolare esattamente quanta materia, quanti barioni, le onde radio avevano attraversato nel loro cammino verso la Terra”.
Dopo 11 anni dall’osservazione del primo Frb, nell’agosto 2018 gli scienziati della collaborazione Craft hanno iniziato a utilizzare il radiotelescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (Askap, gestito dall’Agenzia australiana Csiro) per captare gli Frb, e il telescopio Keck alle Hawaii per identificare da quale galassia provenissero. Finora ne hanno registrati 6, abbastanza per confermare che sì, nell’Universo c’è un 5% di materia barionica e finalmente l’abbiamo trovata.
“Questo risultato, tuttavia, è solo il primo passo”, ammettono gli autori su The Conversation. “Siamo stati in grado di stimare la quantità di barioni, ma con solo sei punti di dati non possiamo ancora costruire una mappa completa dei barioni mancanti. Abbiamo la prova che il Whim [warm-hot intergalactic medium cioè il plasma intergalattico, ndr] probabilmente esiste e abbiamo confermato quanto ne esiste, ma non sappiamo esattamente come si distribuisca. Si ritiene che faccia parte di una vasta rete filamentosa di gas che collega le galassie chiamata la rete cosmica, ma con circa 100 lampi radio veloci i cosmologi potrebbero iniziare a costruire una mappa accurata di questa rete”.
Via: Wired.it
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