Osservati nuovi dettagli sulla natura della materia oscura

Una nuova ricerca ha rivelato la distribuzione della materia oscura in dettagli mai visti prima, fino a una scala di 30.000 anni luce. Le fluttuazioni di distribuzione osservate forniscono migliori vincoli sulla sua natura.

La misteriosa materia oscura rappresenta la maggior parte della materia nell’Universo. È invisibile e si manifesta solo attraverso i suoi effetti gravitazionali.

La materia oscura non è mai stata isolata in laboratorio, quindi i ricercatori devono fare affidamento su “esperimenti naturali” per studiarla.

Un tipo di esperimento naturale è una lente gravitazionale. A volte, per caso, due oggetti a distanze diverse nell’Universo si trovano lungo la stessa linea di osservazione se visti dalla Terra.

Quando ciò accade, la curvatura spaziale causata dalla materia attorno all’oggetto in primo piano agisce come una lente, piegando il percorso della luce dall’oggetto di sfondo e creando un’immagine con lente.

Tuttavia, è difficile ottenere l’alta risoluzione per rilevare grumi di materia oscura che sono meno massicci delle galassie negli esperimenti naturali, quindi i vincoli per l’esatta natura della materia oscura sono stati scarsamente indagati.

Un team di ricercatori giapponesi guidato dal professor Kaiki Taro Inoue della Kindai University ha utilizzato ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) per studiare il sistema di lenti gravitazionali noto come MG J0414+0534 in direzione della costellazione del Toro.

In questo sistema, l’oggetto in primo piano forma non una, ma quattro immagini dell’oggetto di sfondo a causa della forza gravitazionale di una galassia massiccia che agisce sulla luce.

Con l’aiuto dell’effetto di flessione e del loro nuovo metodo di analisi dei dati, il team è stato in grado di rilevare fluttuazioni nella distribuzione della materia oscura lungo la linea di vista con una risoluzione più elevata che mai, fino a una scala di 30.000 anni luce.

I nuovi vincoli forniti dalla distribuzione osservata sono coerenti con i modelli per le particelle di materia oscura che si muovono lentamente. In futuro il team prevede di limitare ulteriormente la natura della materia oscura con ulteriori osservazioni.