Secondo il modello standard della cosmologia, la stragrande maggioranza delle galassie è circondata da un alone di particelle di materia oscura. Un nuovo studio sfida questa visione.
Una nuova ricerca mostra che non sono stati trovati aloni di materia oscura intorno alle galassie nane del secondo ammasso di galassie più vicino alla Terra – noto come ammasso della Fornace. Le galassie nane sono galassie piccole e deboli che di solito si trovano in ammassi di galassie o vicino a galassie più grandi. Per questo motivo, potrebbero essere influenzati dagli effetti gravitazionali dei loro compagni più grandi. Lo studio, condotto da Elena Asencio, dottoranda presso l’Università di Bonn, ha introdotto un modo innovativo di testare il modello standard basato su quanto le galassie nane sono disturbate dalle “maree” gravitazionali provenienti da galassie più grandi vicine. Le maree sorgono quando la gravità di un corpo tira in modo diverso su diverse parti di un altro corpo. Questi sono simili alle maree sulla Terra, che sorgono perché la luna tira più fortemente sul lato della Terra che si affaccia sulla Luna. L’ammasso della Fornace ha una ricca popolazione di galassie nane. Recenti osservazioni mostrano che alcune di queste nane appaiono distorte, come se fossero state perturbate dall’ambiente dell’ammasso. Pavel Kroupa, professore all’Università di Bonn e all’Università Carlo di Praga, ha dichiarato: “Non ci si aspettava che tali perturbazioni fossero presenti nelle nane della Fornace. Questo perché, secondo il modello standard, gli aloni di materia oscura di queste nane dovrebbero in parte proteggerle dalle maree sollevate dall’ammasso”.
Gli autori hanno analizzato il livello atteso di disturbo delle nane, che dipende dalle loro proprietà interne e dalla loro distanza dal centro dell’ammasso gravitazionalmente potente. Questo è stato confrontato con il loro livello osservato di disturbo evidente dalle fotografie. Il confronto ha mostrato che, se si vogliono spiegare le osservazioni nel modello standard, le nane della Fornace dovrebbero già essere distrutte dalla gravità dall’ammasso della Fornace anche quando le maree che solleva su una nana sono 64 volte più deboli dell’autogravità della nana. Elena Asencio ha dichiarato: “Non solo questo è contro-intuitivo, ma contraddice anche studi precedenti, che hanno scoperto che la forza esterna necessaria per disturbare una galassia nana è all’incirca la stessa dell’autogravità della nana”. Da ciò, gli autori hanno concluso che il modello standard non può spiegare le morfologie osservate delle nane della Fornace e la mancanza di nane fragili verso il suo centro. Tuttavia, i ricercatori non si sono accontentati di lasciare irrisolto il caso delle nane della Fornace. Hanno ripetuto l’analisi usando la dinamica di Milgromian (MOND). Invece di assumere aloni di materia oscura che circondano le galassie, MOND propone una correzione alla dinamica newtoniana con cui la gravità sperimenta un aumento nel regime di basse accelerazioni. Questa non è la prima volta che uno studio che testa l’effetto della materia oscura sulla dinamica e l’evoluzione delle galassie ha concluso che le osservazioni sono meglio spiegate quando non sono circondate da materia oscura. Una recente revisione dettagliata delle prove disponibili preferisce fortemente MOND.. Il dottor Hongsheng Zhao, della School of Physics and Astronomy di St Andrews, aggiunge: “I nostri risultati hanno importanti implicazioni per la fisica fondamentale. Ci aspettiamo di trovare nane più disturbate in altri cluster, una previsione che altri team dovrebbero verificare”.
