Gli Effetti della Materia Oscura sul Nostro Sistema

17 Feb 2022 Gli Effetti della Materia Oscura sul Nostro Sistema

Un nuovo studio ha permesso di stimare l’influenza gravitazionale dell’enigmatica materia oscura, che costituisce circa l’85 percento della materia presente nella Via Lattea, sul nostro Sistema Solare. I risultati suggeriscono che, per quanto ci riguarda, la presenza della materia oscura conti pressapoco quanto la presenza della materia normale, data la nostra distanza dall’alone galattico. Il team ipotizza inoltre che la gravità della materia oscura potrebbe avere lievi effetti sul moto di eventuali sonde spaziali in viaggio nello spazio interstellare.

Se un’ipotetica navicella spaziale uscisse dal nostro sistema, al progressivo aumentare della distanza dal Sole diminuirebbe l’impatto gravitazionale della nostra stella e risulterebbe più incisiva una sorgente di gravità differente: quella della materia che compone il resto della galassia, principalmente costituita da materia oscura. Per comprendere l’influsso di questa misteriosa materia sul Sistema Solare, il primo autore dello studio Edward Belbruno ha calcolato la “forza galattica”, la forza gravitazionale globale della materia normale combinata con la materia oscura nell’intera galassia, stimando che nel Sistema Solare circa il 45 percento di questa forza è costituita da materia oscura, mentre il 55 percento da materia barionica, o normale. Questo suggerisce una suddivisione quasi a metà tra l’impatto della materia oscura e della materia normale sul Sistema Solare.

“Sono rimasto piuttosto sorpreso dal contributo relativamente piccolo dato dalla materia oscura alla forza galattica nel nostro Sistema Solare, rispetto a quello della materia normale”, spiega Belbruno. “Questo può essere spiegato dal fatto che gran parte della materia oscura si trova nelle regioni esterne della galassia, lontano dal Sistema Solare”. Un vasto alone circonda la Via Lattea e rappresenta la più alta concentrazione di materia oscura nella galassia. Secondo gli autori, se il Sistema Solare fosse localizzato a grande distanza dal centro della Via Lattea, sentirebbe gli effetti di una porzione maggiore di materia oscura nella forza galattica, perché si troverebbe più vicino all’alone esterno.

Il team ipotizza inoltre che la gravità della materia oscura potrebbe avere lievi effetti su eventuali sonde spaziali che dovessero oltrepassare il Sistema Solare. “Se le sonde spaziali si muovono attraverso la materia oscura sufficientemente a lungo, le loro traiettorie possono cambiare”, spiega Belbruno. Simili sonde potrebbero comprendere Pioneer 10 e 11, lanciate nel 1972 e nel 1973, oppure Voyager 1 e 2, che esplorano lo spazio da oltre 40 anni e sono entrate nello spazio interstellare. Ma si parla di effetti molto ridotti. Dopo aver viaggiato per miliardi di chilometri, il percorso di una sonda come Pioneer 10 dovrebbe deviare dal percorso di circa 1,6 metri, a causa dell’influsso della materia oscura. “Sentono l’effetto della materia oscura, ma è così piccolo che non possiamo misurarlo”, spiega Jim Green, coautore dello studio.

A una certa distanza dal Sole, la forza galattica diventa più potente dell’azione gravitazionale del Sole, che è composto da materia normale. I ricercatori hanno calcolato che questa transizione avviene a circa 30.000 unità astronomiche, cioè 30.000 volte la distanza Terra-Sole, ben al di là della distanza di Plutone, ma ancora all’interno della Nube di Oort, uno sciame sferico di milioni di comete che circonda il Sistema Solare. Questo implica che la gravità della materia oscura potrebbe giocare un ruolo nella traiettoria di oggetti come ‘Oumuamua, il primo corpo celeste interstellare che è passato attraverso il Sistema Solare interno nel 2017. La velocità insolitamente elevata del misterioso oggetto potrebbe essere spiegata dalla presenza di materia oscura, che lo ha trascinato nello spazio per milioni di anni. La materia oscura potrebbe anche aver fatto sì che alcune comete nella Nube di Oort siano sfuggite in passato dal Sistema Solare. Lo studio è pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Nella rappresentazione artistica, la sonda Voyager 1 e il Sistema Solare. I cerchi principali rappresentano l’orbita di Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
Credits: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

https://www.nasa.gov/feature/how-dark-matter-could-be-measured-in-the-solar-system

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