Nuove osservazioni sulle galassie nane mettono in crisi il modello cosmologico standard attorno alla Via Lattea

La ricerca in ambito scientifico è in continua evoluzione, c’è un lavoro sinergico tra elaborazioni teoriche ed evidenze sperimentali. Ovviamente quando una teoria viene confermata sperimentalmente questo sta a significare che la teoria è giusta, riproduce correttamente quello che poi avviene nella realtà, ma non sempre le cose vanno come sperato e a volte i dati sperimentali mettono in luce alcune inadeguatezze o errori delle tesi iniziali.

Questo è uno di quei casi, infatti dai dati ottenuti tramite la missione Gaia dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea) sono emerse alcune incongruenze tra le osservazioni e il modello cosmologico standard, in particolare sul contenuto di materia oscura ipotizzato in questa teoria.

Infatti grazie a questi dati gli astronomi dell’Osservatorio di Parigi (Psl), del Centre national de la recherche scientifique (Cnrs) e dell’Istituto Leibniz per l’astrofisica di Potsdam (Aip) hanno sviluppato una cronistoria della nostra galassia.

In che modo i ricercatori sono giunti a queste conclusioni?

Esiste una relazione che lega l’energia orbitale di un oggetto all’esatto momento in cui il corpo è stato catturato per la prima volta dal campo gravitazionale di una determinata galassia, nel nostro caso la Via Lattea. In pratica si può ricavare l’epoca di ingresso nell’alone galattico, quella regione di spazio che circonda le galassie spirali come la nostra, composto principalmente da stelle rade, ammassi globulari, gas e teoricamente materia oscura.

In particolare i corpi entrati nella nostra galassia in tempi più remoti, quando la Via Lattea era meno massiccia, hanno energie orbitali minori rispetto a quelle degli oggetti catturati dal campo gravitazionale galattico in tempi “recenti”.

Gaia ci mostra uno scenario particolare, sembrerebbe infatti che la maggior parte delle galassie nane siano entrate nell’alone galattico meno di 3 miliardi di anni fa, questo perché hanno energie orbitali decisamente più grandi rispetto a quelle della galassia nana del Sagittario, una galassia satellite della Via Lattea, che sappiamo essere entrata nell’alone circa 5 o 6 miliardi di anni fa.

Per essere arrivate in tempi così recenti significa che provengono dall’alone esterno. Quasi tutte le galassie originarie dell’alone esterno contengono grandi riserve di gas neutro che poi perdono quando entrano nell’alone galattico a causa del violento scontro con il gas caldo galattico. La perdita di gas fa sì che la loro gravità venga sbilanciata dai movimenti casuali e caotici delle stelle rimanenti, in parole povere queste galassie nane perdono l’equilibrio.

È a questo punto che la teoria cosmologica standard sembra inadeguata, perché secondo questa tesi la maggior parte delle galassie nane sono dominate dalla materia oscura, ma se così fosse quelle osservate avrebbero dovuto mantenere l’equilibrio anche nell’ingresso nell’alone galattico. è proprio l’assenza di materia oscura a rendere possibile questo squilibrio.

Ma allora dove sono queste galassie ricche di materia oscura?

Tra l’altro non avendo l’equilibrio non si può nemmeno fare una stima della materia oscura contenuta in queste galassie nane osservate da Gaia, perché come ben sappiamo noi stimiamo il contenuto di materia oscura in maniera indiretta, attraverso i suoi effetti gravitazionali, non potendola osservare direttamente in quanto non emette radiazione elettromagnetica.

In pratica noi supponiamo l’esistenza di questa materia “invisibile” per far sì che ci sia un equilibrio gravitazionale nell’universo, con moti caotici non è possibile effettuare questo procedimento.

Queste osservazioni quindi non solo evidenziano alcune criticità presenti nella teoria cosmologica standard ma sollevano anche altre questioni, come ad esempio il calcolo del quantitativo di materia oscura in queste galassie nane in cui non è possibile calcolarla in maniera canonica a causa dell’assenza di equilibrio.