Gli scienziati potrebbero essere più vicini che mai a confermare l’esistenza della materia oscura, la sostanza invisibile che si ritiene costituisca oltre un quarto del cosmo. La chiave potrebbe trovarsi in un bagliore diffuso di raggi gamma osservato vicino al centro della nostra galassia.
Tutto ciò che possiamo vedere nell’universo, dalle stelle ai pianeti, dalle persone agli oggetti quotidiani, è fatto di materia ordinaria. Questa materia può essere rilevata attraverso diverse lunghezze d’onda, dall’infrarosso alla luce visibile fino ai raggi gamma, ma rappresenta soltanto circa il 5% dell’universo. La materia oscura, che non assorbe, non riflette e non emette alcuna luce, sembra invece costituire circa il 27% dell’universo, mentre un’altra componente misteriosa chiamata energia oscura rappresenta il restante 68%.
Gli scienziati sono certi dell’esistenza della materia oscura grazie ai suoi effetti gravitazionali su scala cosmica. Tuttavia, proprio a causa della sua natura peculiare, dimostrarne l’esistenza in modo diretto si è rivelato estremamente difficile. La ricerca si è ora concentrata su un eccesso di raggi gamma osservati e mappati dal telescopio spaziale Fermi Gamma-ray Space Telescope attraverso una vasta area nei pressi del cuore della Via Lattea.
Per spiegare queste emissioni di raggi gamma, gli scienziati hanno avanzato due ipotesi contrapposte. La prima suggerisce che siano causate dalla collisione di particelle di materia oscura concentrate in questa regione galattica. La seconda propone invece che l’origine sia da ricercare in una classe di stelle di neutroni chiamate pulsar millisecondo, i nuclei densi e collassati di stelle massicce dopo la loro morte, che emettono luce attraverso lo spettro elettromagnetico mentre ruotano centinaia di volte al secondo.
Una nuova analisi completa, che include simulazioni avanzate, ha valutato i meriti di entrambe le ipotesi, concludendo che sono ugualmente plausibili. Lo studio ha dimostrato che i raggi gamma generati dalle collisioni di particelle di materia oscura produrrebbero lo stesso segnale osservato dal satellite Fermi.
“Comprendere la natura della materia oscura che pervade la nostra galassia e l’intero universo è uno dei più grandi problemi della fisica“, ha affermato Joseph Silk, cosmologo della Johns Hopkins University nel Maryland e dell’Istituto di Astrofisica di Parigi/Università della Sorbona, uno degli autori dello studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters. “Il nostro nuovo risultato chiave è che la materia oscura si adatta ai dati dei raggi gamma almeno quanto l’ipotesi rivale delle stelle di neutroni. Abbiamo aumentato le probabilità che la materia oscura sia stata individuata“.
La risposta definitiva potrebbe arrivare entro breve tempo. Il Cherenkov Telescope Array Observatory, la cui operatività è prevista per il 2026, dovrebbe essere in grado di fornire dati più precisi e dettagliati su queste emissioni gamma. Questo strumento di nuova generazione potrebbe finalmente sciogliere uno dei misteri più affascinanti della cosmologia moderna, confermando o smentendo se quel bagliore nel cuore della nostra galassia è davvero la firma della sfuggente materia oscura.
La posta in gioco è altissima: confermare l’esistenza della materia oscura non solo risolverebbe uno dei più grandi enigmi dell’astrofisica, ma potrebbe anche aprire nuove frontiere nella nostra comprensione dell’universo, rivoluzionando la fisica moderna e rispondendo a domande fondamentali sulla composizione e l’evoluzione del cosmo.
