Servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo - CORDIS

Ricercatori delle galassie nane satelliti: "Forse Newton ha sbagliato" [Stampa PDF] [Stampa RTF]

Due nuovi studi condotti da ricercatori in Germania, Austria e Australia hanno messo in discussione le nostre conoscenze della fisica della forza di gravità. Le scoperte, pubblicate sul Astrophysical Journal e sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sono basate ...
Ricercatori delle galassie nane satelliti: "Forse Newton ha sbagliato"
Due nuovi studi condotti da ricercatori in Germania, Austria e Australia hanno messo in discussione le nostre conoscenze della fisica della forza di gravità. Le scoperte, pubblicate sul Astrophysical Journal e sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sono basate sulle loro osservazioni delle galassie nane satelliti, o galassie minori collocate "al largo" della nostra spiraliforme Via Lattea.

La teoria newtoniana della gravità, pubblicata nel 1687, funziona bene per spiegare gli effetti della gravità sulla Terra, come il classico esempio della mela che cade dall'albero. "Anche se questa teoria è in grado di spiegare gli effetti quotidiani della gravità sulla Terra, relativi a cose che riusciamo a vedere e misurare," spiega il professor Pavel Kroupa dell'Istituto di astronomia Argelander presso l'università di Bonn (Germania), "è possibile che abbiamo completamente sbagliato nel capire le leggi della fisica che effettivamente controllano la forza di gravità."

La teoria di Newton viene confutata da molti cosmologi moderni, che avanzano teorie alternative sulla gravità per cercare di spiegare le numerose discrepanze tra le misurazioni reali dei fenomeni atronomici e le previsioni che vengono fatte basandosi su modelli teorici. Negl'ultimi anni si è andata affermando l'idea che alla base di queste incongruenze possa esserci la "materia oscura". La prova della sua esistenza si trova comunque ancora allo stato iniziale.

In questa recentissima ricerca, il professor Kroupa e i suoi colleghi hanno esaminato "galassie nane satelliti", che secondo i modelli teorici esistono a centinaia intorno alla maggioranza delle più importanti galassie, tra cui anche la Via Lattea. Si ritiene che alcune di queste galassie minori contengano appena qualche migliaio di stelle (per fare un confronto, ad esempio, viene stimato che la Via Lattea ne contenga più di 200 miliardi).

Tuttavia, fino ad oggi sono state osservate soltanto 30 galassie nane satelliti. Questa enorme discrepanza viene generalmente attribuita al fatto che esse siano composte da poche stelle, il ché le rende troppo oscure per poter essere osservate da lontano. Ma alcuni studi dettagliati hanno ottenuto risultati sorprendenti.

"Prima di tutto, sembra essere inusuale la loro distribuzione," ha detto il professor Kroupa. "I satelliti dovrebbero avere una distribuzione uniforme intorno alla loro galassia madre, ma non è quello che abbiamo riscontrato."

I ricercatori hanno osservato che tutti i "satelliti classici" (le 11 galassie nane più luminose) della Via Lattea sono collocati più o meno sullo stesso piano, formando una specie di disco. Hanno anche notato che la maggior parte delle 11 galassie ruotano nella stessa direzione intorno alla Via Lattea, più o meno nel modo in cui i pianeti ruotano intorno al sole.

La spiegazione che i fisici danno di questi fenomeni è che i satelliti si sono probabilmente formati a causa di collisioni tra galassie più giovani. "I frammenti prodotti da un tale evento può dare origine alla formazione di galassie nane ruotanti," ha spiegato il dott. Manuel Metz, anche lui delI'Istituto di astronomia Argelander. Tuttavia, ha aggiunto, "secondo calcoli teorici i satelliti creati non possono contenere materia oscura

Questi calcoli contraddicono un'altra osservazione del team. "Le stelle all'interno dei satelliti che abbiamo osservato si muovono molto più velocemente di quanto previsto dalla legge della gravità. Stando alla fisica tradizionale, ciò può soltanto essere dovuto alla presenza di materia oscura," ha dichiarato il dott. Metz.

Questo enigma indica che alcuni dei principi di base fondamentali della fisica potrebbero essere stati fino ad oggi interpretati male. "L'unica soluzione sarebbe di rifiutare la teoria classica newtoniana della gravità," ha detto il professor Kroupa. "Probabilmente viviamo in un universo non newtoniano. Se questo fosse vero, allora le nostre osservazioni potrebbero essere spiegate a prescindere dalla materia oscura."

Fino ad oggi, la teoria della gravità di Newton è stata modificata soltanto tre volte: per spiegare gli effetti delle alte velocità (Teoria speciale della gravità), la prossimità delle grandi masse (Teoria della gravità generale) e le scale sub-atomiche (meccanica dei quanti). Ora, le gravi incongruenze rivelate nei dati sulle galassie satelliti sostengono l'idea che nello spazio vada applicata una "dinamica newtoniana modificata" (MOND).

La teoria della MOND - proposta per la prima volta nel 1981 - modifica la seconda legge della dinamica di Newton, al fine di spiegare il problema della rotazione delle galassie (il fatto che le galassie ruotano tutte ad una velocità uniforme, cosa che va contro la previsione newtoniana che gli oggetti che si trovano "più esterni" avranno una velocità minore).

Le nuove scoperte hanno delle implicazioni enormi per la fisica fondamentale e per le teorie cosmologiche. Secondo l'astrofisico Bob Sanders dell'università di Groningen (Paesi Bassi): "I relatori dello studio sostengono un argomento importante. Il loro risultato è perfettamente coerente con le aspettative della dinamica newtoniana modificata, ma completamente opposto alle previsioni fatte secondo l'ipotesi della materia oscura. Avviene molto raramente che un test basato sull'osservazione dia risultati così precisi."
Fonte: Università di Bonn; Astrophysical Journal; Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Informazioni correlate

Numero di registrazione: 30763 / Ultimo aggiornamento: 2009-05-06
Categoria: miscellaneous
Fonte: ec