Dubbio sulla univocità della materia oscura quale componente non visibile delle galassie
07.11.2022
Nell’articolo The impact of binaries on the dynamical mass estimate of dwarf galaxies la ricercatrice Camilla Pianta e Giovanni Carraro docente del Dipartimento di Fisica e astronomia dell’Università di Padova, con Roberto Capuzzo Dolcetta dell’Università La Sapienza di Roma, provano a considerare una possibile alternativa alla materia oscura quale componente delle galassie nane satelliti della Via Lattea che, essendo gli oggetti più antichi presenti della Galassia, conservano le caratteristiche dell’universo primordiale che si ritiene fosse dominato proprio dagli aloni di materia oscura.
L’esistenza di materia oscura all’interno delle galassie nane viene stimata misurando un parametro chiamato rapporto massa-luminosità: se la massa è maggiore della luminosità significa che il sistema deve possedere della massa che non emette lucer, quindi non costituita da stelle; da qui il nome materia oscura. Ma le stelle visibili di un sistema stellare delle galassie nane, specie se ultra-faint, sono poche in realtà, quindi non sufficienti per misurare la massa del sistema, per questo gli astronomi prendono in considerazione un altro parametro, ovvero il moto delle poche stelle rilevate.
«Le stelle binarie – sostiene Pianta –, a differenza delle stelle singole, presentano un moto orbitale di una componente rispetto all’altra e possono alterare la stima della massa dinamica se non vengono identificate. Siccome le galassie nane ospitano molte stelle binarie è elevato il rischio che esse non siano correttamente individuate. Quindi, maggiore è il numero di stelle binarie non individuate, maggiore è la probabilità di avere una sovrastima della massa dinamica (ossia la stima teorica derivante dal moto delle stesse) della galassia nana di cui fanno parte.» Lo studio ha esaminato le stelle binarie appartenenti sia alle galassie nane di tipo sferoidale sia a quelle ultra-faint. Nelle nane sferoidali la percentuale di stelle binarie non identificate come tali non è risultata sufficiente a giustificare il valore del rapporto massa /luminosità (ovvero la massa delle galassie stimata utilizzando il moto delle binarie non è abbastanza alta da giustificare il valore rilevato).
Nelle galassie ultra-faint invece il rapporto massa/luminosità – sempre con calcolo derivante dal moto delle binarie – risulta compatibile con valore della massa osservato.Questo porta a concludere che l’ipotesi della presenza stelle binarie quale alternativa alla materia oscura per spiegare ciò che di queste galassie non è osservabile a telescopio, può essere presa in considerazione solo nel caso delle galassie ultra-faint. Si è dunque inserita una “crepa” di dubbio sulla univocità della materia oscura quale componente non visibile delle galassie.
