L’Universo Oscuro nel Centro Galattico

Comprendere la sostanza ancora misteriosa onnipresente conosciuta come materia oscura è un obiettivo primario dell’astrofisica moderna. Alcuni astronomi sospettano che la materia oscura potrebbe avere un’altra proprietà, oltre alla gravità in comune con la materia ordinaria: potrebbe manifestarsi in due “sapori” (materia e anti-materia), che annichilano ed emettono radiazioni di alta energia quando entrano in contatto. La classe principale di particelle che rientrano in questa categoria sono chiamate particelle pesanti debolmente interagenti, Weakly Interacting Massive Particles (WIMP).

Viviamo in un’epoca spettacolare per l’astrofisica.
Pare che scoperte emozionanti come i pianeti extrasolari, le onde gravitazionali da fusione di buchi neri, o l’accelerazione cosmica arrivino ogni pochi anni. Ma forse non c’è stata scoperta più inaspettata, misteriosa, e stimolante per la nostra comprensione “dell’Universo conosciuto” dell’apprendere che la stragrande maggioranza della materia nell’Universo non può essere osservata direttamente. Secondo gli ultimi risultati del satellite Planck, un mero 4,9% dell’Universo è costituito di materia ordinaria.

L’astronomo Doug Finkbeiner e un team di colleghi sostengono di aver appena identificato la prova della annichilazione della materia oscura. Hanno studiato la distribuzione spaziale dell’emissione di radiazione gamma nella Via Lattea, in particolare l’emissione gamma dalla regione del Centro Galattico. Questa regione è relativamente vicina ed ha un’alta densità di materia (e un’elevata densità di materia oscura).
La Terra si trova a circa 26.000 anni luce dalla tumultuosa regione del Centro Galattico.

Se l’annichilazione avvenisse realmente, ci si aspetterebbe che l’area fosse brillante ai raggi gamma. In effetti, un notevole segnale gamma è stato visto provenire da un’area che si estende per più di centinaia di anni luce (c’è anche un’emissione più debole che si estende per altri migliaia di anni luce). Ci sono altre possibili spiegazioni, tuttavia, in particolare che la radiazione gamma provenga da una vasta popolazione di pulsar in rapida rotazione.

Gli scienziati hanno rivisto l’insieme di osservazioni pubblicate in precedenza, applicando nuovi metodi di riduzione dei dati al fine di limitare con maggiore precisione la posizione dell’emissione.
Le pulsar hanno una distribuzione spaziale caratteristica: si trovano insieme alle stelle, prevalentemente nel piano della galassia.

Il team è stato anche in grado di mostrare con una certa affidabilità che la distribuzione di raggi gamma è in buon accordo con le predizioni dei modelli di annichilazione semplice di materia oscura, ma sembra accordarsi meno con un’origine da pulsar. Il loro risultato, se confermato, costituirebbe una svolta impressionante nella comprensione della natura della materia oscura.