Nell’universo, la materia visibile e oscura è distribuita in modo tale da formare un’immensa ragnatela dove la materia fluisce come in un fiume: è quanto confermano tre lavori internazionali pubblicati su Science che analizzano la recentissima teoria chiamata “cosmic web”.
Agli studi, cui la rivista americana dedica la copertina, ha partecipato anche l’italiano Fabrizio Nicastro, dell’ Osservatorio Astronomico di Roma-Istituto nazionale di astrofisica (Inaf). “Analizzando la distribuzione della materia nell’universo vicino, attraverso simulazioni, abbiamo visto che la materia scorre in rivoli caldi che si formano a causa degli effetti gravitazionali della materia oscura, che secondo le teorie occuperebbe il 95% dell’universo” ha spiegato Nicastro. “I rivoli sono collegati – ha proseguito – e dove la materia è più rarefatta i filamenti sono più allungati, dove vi sono più alte concentrazioni, come nel caso delle galassie, si formano dei nodi”.
Quella della cosmic web è una teoria nata di recente che conta però già una priva evidenza sperimentale: elaborando dati acquisiti grazie agli osservatori a raggi X, Chandra e XMM-Newton, Nicastro ha descritto su Science filamenti chiamati “warm-hot intergalactic matter”. “Queste strutture – ha detto – potrebbero anche essere la chiave della cosiddetta materia perdura, ovvero quella parte di materia visibile, circa il 2,5% del 5% della materia ordinaria totale che secondo i modelli cosmologici manca”. I filamenti, secondo il ricercatore, sarebbero costituiti da materia oscura e da materia ordinaria, gas che si sarebbe scaldato fino a temperature dell’ordine dei milioni di gradi a causa degli shock occorsi durante il suo collasso verso strutture come gli ammassi e i superammassi di galassie. Per confermare definitivamente queste evidenze, ha concluso Nicastro, bisognerà aspettare gli strumenti più sensibili che saranno a bordo dei satelliti per astronomia a raggi X in preparazione sia da parte della Nasa sia dell’Esa.
Indovinate chi c’è al centro della ragnatela!
Per una visione simulata di questa “ragnatela” vi consiglio:
http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/millennium/
>Indovinate chi c’è al centro della ragnatela!
mmmm…Sandro Bondi?
“abbiamo visto che la materia scorre in rivoli caldi che si formano a causa degli effetti gravitazionali della materia oscura, che secondo le teorie occuperebbe il 95% dell’universo”
Che vuol dire che la materia oscura occupa il 95% dell’universo?
@Jean:
NO.
L’articolo e’ impreciso.
Misure sulla radiazione di fondo e sulle supernove extragalattiche hanno mostrato che la CURVATURA dell’universo e’ piatta, il che corrisponde ad una certa quantita’ di massa-energia. Ma la materia “comune” ammonta al piu’ al 5% di questa quantita’. Un certo numero di osservazioni e calcoli teorici mostrano che potrebbe esistere un altro 25% di materia “oscura fredda” (in inglese CDM, cold dark matter) che praticamente non interagisce con niente, se non tramite con la gravita’, ed e’ completamente diversa dalla materia ordinaria di cui siamo fatti noi. Il rimanente 70% pero’ dovrebbe essere fatto di “energia oscura”, una forma di energia assolutamente elusiva, che non si sa che cosa sia ma ha come effetto una specie di repulsione gravitazionale che ACCELERA l’espansione dell’universo.
Per la cronaca la teoria della CDM con il corollario del cosmic web e’ del 1985 (nella sua forma moderna), tutt’altro che recentissima. Io ci lavoro dal 1991. Ha avuto successi osservativi e teorici spettacolari, ma ha anche un paio di dettagli dubbi.
Il suo maggior problema e’ che questo tipo di materia non e’ mai stato trovato in lavoratorio. Ci stanno lavorando.
Su che cosa sia l’energia oscura, il dibattito e’ vivo e le idee sono molte…
ovvero non ne abbiamo al momento la piu’ pallida idea 🙂
Confrontarsi con le più caste dimensioni porta beneficio per lo spirito. Aiuta a recuperare il senso dell’equilibrio e della proporzione. Quando si prende coscienza che la terra non sarebbe neppure visibile a grandi distanze, risalta in piena luce la presunzione e l’arroganza di coloro che hanno insegnato a considerare di rilevanza cosmica e addirittura divina gli eventi accaduti su questo frammento di polvere.
ovviamente ho scritto “caste” per “vaste”.
@ nifft
quegli ‘agglomerati’ giallastri all’interno della “ragnatela” che cosa sono?
Gli “agglomerati” sono i punti dove i filamenti si intersecano e corrispondono ad ammassi di galassie. La materia, inizialmente quasi omogenea, fluisce per mutua interazione gravitazionale dapprima su “muri” e poi su “filamenti” (dove i “muri” si intersecano). Da qui, lungo il filamento raggiunge gli ammassi. La materia oscura si “porta dietro” il gas che poi condensa e forma le stelle che costituiscono ogni singola galassia.
In realta’ ogni muro o filamento e’ fatto da da tanti “pallini” gia’ collassati che contengono una o qualche galassia… in CDM si formano prima le cose piccole che poi si aggregano nelle grandi.
Un ammasso puo’ contenere migliaia di galassie ed avere un raggio di piu’ di 2 megaparsec (Mpc), ovvero sei milioni di anni luce. Per confronto, il diametro della nostra galassia e’ circa 100 000 anni luce, la galassia piu’ vicina sta a 2 milioni di anni luce, la stella piu’ vicina a QUATTRO ed il sole dista otto MINUTI luce ovvero 0.000015 anni luce.
L’ammasso di galassie a noi piu’ vicino e’ quello della Vergine, a circa 25 Mpc (75 milioni di anni luce)
Scusate la logorrea ma e’ cio’ su cui lavoro io 🙂
grazie delle info giuseppe
Vuoi dire che la Via Lattea è una di quelle galassie che non sono comprese in un ammasso, ma sono sparpagliate sui “filamenti” o sui “muri”?
Grazie per tutte le informazioni Giuseppe, molto interessante!
@Alessandro:
qualcosa del genere. La Via Lattea fa parte del cosiddetto “gruppo locale” insieme ad Andromeda e qualche (o qualche decina di ) galassie nane.
X Murante- Sono un profano,ma ti vorrei chiedere :il VUOTO esiste ,oppure è un NON-SENSO?
@Franks
Inteso nel senso di formazione di strutture cosmiche di cui si parla qui, si, esiste.. vi sono “buchi” osservati di centinaia di megaparsec, privi di galassie. E tali “buchi” erano stati predetti con simulazioni numeriche.
In astrofisica generale, la risposta e’ ancora “si”: vi sono zone del cosmo dove ci sono pochi atomi per PARSEC cubico.
Inteso nel senso della meccanica quantistica, invece, la domanda e’ molto piu’ complessa… il “vuoto” quantistico puo’ essere un oggetto estremamente interessante, ma sono fuori dalle mie competenze e soprattutto il tema e’ molto piu’ complesso.
X Murante- Sapresti consigliarmi un sito di Astronomia,non troppo specialistico? Mi sembra assurdo vivere senza saper quasi nulla di cosa c’è fuori dal nostro pianeta.
Caro Giuseppe
Immagina di osservare una goccia di olio al centro di un bicchiere d’acqua: le molecole di olio stanno insieme per l’effetto idrofobico che si esercita sulle tre dimensioni. Se adesso la goccia si muove e raggiunge la superficie del bicchiere, viene meno l’effetto su una delle dimensioni e la goccia si espande come in un gigantesco big bang. Se la osservi per più tempo vedrai formarsi dei filamenti e delle piccole goccie in cui le molecole di olio si riuniscono insieme a causa dell’effetto idrofobico causato sall’acqua che si sta infiltrando fra di loro.
Io di fisica non ne so molta ma questo fenomeno chimico/biochimico è molto suggestivo e suggerente …. Se il nostro universo fosse circondata da un altro universo con caratteristiche diverse, e se i loro comportamenti fossero controllati da modificazioni di queste interazioni ….
Non è che lo spazio sia il corrispettivo dell’acqua del mio modello biochimico olio/acqua?
Scusa noi semplicisti ma … il cervello, oltre agli spiriti, spara anche altre idee fantasiose
@Frank:
c’e’ il sito dell’unione astrofili italiani, con un bel po’ di bibliografia..
http://www.uai.it/
in effetti, l’astrofisica e’ appassionante secondo me – ma il mio e’ senz’altro un parere di parte!
@Bruna:
Nella formazione di strutture cosmiche, l’effetto di cui tu parli non c’e’, perche’ si tratta di un effetto locale (le forze elettromagnetiche sono tipicamente locali perche’ hanno due cariche mentre la gravita’ e’ sempre solo attrattiva) mentre la formazione di strutture e’ non locale.
Tuttavia, nella fase dell’inflazione avviene forse qualcosa del genere in effetti.. si pensa che l’inflazione (espanzione molto accelerata all’inizio dei tempi, poche frazioni di secondo dopo il big bang se pure vi e’ stato) sia guidata da una transizione di fase tra “falso vuoto” e “vero vuoto”… e naturalmente ci sono le interfaccia con quel che segue!
@Frank:
Il vuoto in realtà è tutto un brulicare di particelle virtuali (di durata troppo breve per essere rivelate) il cui effetto è stato misurato sperimentalmente perchè dànno luogo alle cosidette forze di Casimir.
Il fatto strano per le nostre concezioni è che queste particelle che nascono e si annichilano quasi istantaneamente sono costituite da coppie di materia e antimateria (con massa-energia negativa).
La loro esistenza era prevista nel principio di indeterminazione di Heisenberg che afferma che la precisione di misura di tempo ed energia sono inversamente proporzionali, cioè nel vuoto in un brevissimo intervallo di tempo si può avere una energia anche grande (parliamo di particelle subatomiche!).
“Quella della Cosmic web è una teoria nata di recente che conta però già una prima evidenza sperimentale…”
Un mio conoscente che sta lavorando in un istituo di fisica nagli USA, passato a trovarmi in questi giorni di festa, mi ha detto che l’astrofisica in realtà non si basa, perchè non può, su verifiche sperimentali. Insomma non può che essere pura teoria. Non chiedetemi il perchè, anche se il mio amico ha cercato, vanamente, di spiegarmelo… Chiedo invece io a voi se ciò è vero: per quel che posso capire, cioè poco o nulla, secondo quanto riportato sopra sembrerebbe di no.
Grazie.
In astrofisica, il ruolo giocato dall’esperimento viene preso dalle osservazioni. Ad esempio, lo spettro di potenza (la, diciamo, distribuzione) delle fluttuazioni della radiazione di fondo e’ stato previsto (proprio dalla teoria CDM) negli anni ’80 e si e’ iniziato a misurare nel ’92, avendo poi conferma spettacolare nel 2003 col satellite WMAP.
Non e’ assolutamente vero, quindi, che si tratta di una scienza solo “teorica” (una scienza simile semplicemente non sarebbe tale).
Altri esempi di scienze “osservative”, in cui cioe’ non si puo’ fare un esperimento per verificare una teoria, ma la teoria puo’ (dovrebbe) prevedere nuove osservazioni che la smentiscano o la confermino, sono la paleontologie e la geologia.
Caro Giuseppe,
ma se consideri lo spazio come acqua e la materia come olio ….. la tendenza termodinamica della “materia”/olio a limitare il più possibile i contatti con lo spazio/acqua genererebbe un gigantesco effetto gravitazionale/idrofobico!!! insomma la materia si aggregherebbe non perchè attratta da altra materia (gravità) ma per diminuire la propria interazione con lo spazio (effetto spaziofobico?!?). O no?
@bruna:
un po’ di tempo fa abbiamo provato un po’ a giocare con gli automi cellulari per vedere se si poteva dare un’interpretazione “locale” alla gravita’.. no way! 🙂
X Giuseppe
ma non è locale anche l’interazione materia con materia? perchè questa non è locale?
Scusa ma la cosa mi affascina!
Grazie Murante. Mi hai confermato che avevo capito porprio bene la faccenda leggendo The Fabric of the Cosmos di Brian Greene. Invece l’articolo sulle ragnatele mi aveva spaesato. Mi piace quando dici: vuol dire che non ne abbiamo al momento la più pallida idea… è così che la mette anche Greene e, credo, qualunque persona intelligente.