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La scoperta di otto galassie nane apre nuovi scenari sulla materia oscura

Due team indipendenti di ricercatori della collaborazione Dark Energy Survey (DES), al Fermi National Laboratory (Fermilab) negli USA e all'Università di Cambridge, hanno annunciato la scoperta di otto nuove candidate galassie nane sferoidali, piccoli corpi celesti che orbitano attorno a galassie più grandi, come la nostra Via Lattea.

La scoperta di otto galassie nane apre nuovi scenari sulla materia oscura Due team indipendenti di ricercatori della collaborazione Dark Energy Survey (DES), al Fermi National Laboratory (Fermilab) negli USA e all'Università di Cambridge, hanno annunciato la scoperta di otto nuove candidate galassie nane sferoidali, piccoli corpi celesti che orbitano attorno a galassie più grandi, come la nostra Via Lattea. La scoperta apre prospettive nuove ed estremamente promettenti anche per lo studio della materia oscura, la cui natura è ancora oggi sconosciuta. Le galassie nane, ad oggi le più piccole galassie conosciute, potrebbero rappresentare la chiave per comprendere la materia oscura e il processo con cui si formano galassie di dimensioni maggiori.

Si ritiene difatti che le galassie nane siano composte da una quantità di materia oscura molto maggiore rispetto al loro contenuto di materia stellare, visibile. Inoltre, gli scienziati si aspettano che la presenza considerevole di materia oscura, composta da particelle che annichilano nell’urto le une con le altre, sia associata a una intensa emissione di raggi gamma, di fotoni, generati nei processi di annichilazione. Non ospitando altre fonti di raggi gamma, le galassie nane sarebbero quindi laboratori ideali per la ricerca di segnali di materia oscura.

“È un giorno speciale per i ‘cacciatori’ dell’elusiva e misteriosa materia oscura. Un’eventuale rivelazione di raggi gamma emessi da queste galassie nane costituirebbe un’evidenza convincente della presenza di processi di annichilazione in atto al loro interno, e una chiara evidenza di segnali di materia oscura”, spiega Ronaldo Bellazzini, ricercatore INFN e responsabile nazionale della collaborazione Fermi-LAT (Large Area Telescope), il telescopio spaziale per raggi gamma, in orbita dal 2008. “Appare quindi molto significativo che contestualmente alla scoperta delle otto nuove candidate nel primo anno di dati di DES - continua Bellazzini - la collaborazione Fermi-LAT abbia reso pubblici oggi due lavori distinti sulla ricerca di emissione gamma da galassie nane sferoidali: un'analisi combinata di quindici oggetti noti in precedenza e una focalizzata sugli otto appena scoperti. Entrambe utilizzano sei anni di dati del rivelatore LAT del satellite Fermi. Anche se non vi è evidenza di emissione gamma da nessuno di questi oggetti, i limiti sui processi di annichilazione che ne derivano sono oggi più stringenti”. DES è un programma di ricerca quinquennale che ha come obiettivo primario lo studio di indizi sulla natura dell'energia oscura, che costituisce circa il 70% dell’universo e che potrebbe spiegarne l’accelerazione.

L’interesse per questo risultato, che pone nuovi limiti alla materia oscura (circa il 25% dell’universo) va quindi oltre gli obiettivi di ricerca cosmologica dell’esperimento. I risultati che hanno portato a questa scoperta sono il prodotto del primo anno di attività. Le galassie nane che DES scoprirà da qui al prossimo futuro saranno fondamentali per la ricerca di materia oscura e per la verifica dei modelli che oggi ne descrivono la natura.La scoperta apre prospettive nuove ed estremamente promettenti anche per lo studio della materia oscura, la cui natura è ancora oggi sconosciuta.

Le galassie nane, ad oggi le più piccole galassie conosciute, potrebbero rappresentare la chiave per comprendere la materia oscura e il processo con cui si formano galassie di dimensioni maggiori. Si ritiene difatti che le galassie nane siano composte da una quantità di materia oscura molto maggiore rispetto al loro contenuto di materia stellare, visibile. Inoltre, gli scienziati si aspettano che la presenza considerevole di materia oscura, composta da particelle che annichilano nell’urto le une con le altre, sia associata a una intensa emissione di raggi gamma, di fotoni, generati nei processi di annichilazione. Non ospitando altre fonti di raggi gamma, le galassie nane sarebbero quindi laboratori ideali per la ricerca di segnali di materia oscura.

“È un giorno speciale per i ‘cacciatori’ dell’elusiva e misteriosa materia oscura. Un’eventuale rivelazione di raggi gamma emessi da queste galassie nane costituirebbe un’evidenza convincente della presenza di processi di annichilazione in atto al loro interno, e una chiara evidenza di segnali di materia oscura”, spiega Ronaldo Bellazzini, ricercatore INFN e responsabile nazionale della collaborazione Fermi-LAT (Large Area Telescope), il telescopio spaziale per raggi gamma, in orbita dal 2008. “Appare quindi molto significativo che contestualmente alla scoperta delle otto nuove candidate nel primo anno di dati di DES - continua Bellazzini - la collaborazione Fermi-LAT abbia reso pubblici oggi due lavori distinti sulla ricerca di emissione gamma da galassie nane sferoidali: un'analisi combinata di quindici oggetti noti in precedenza e una focalizzata sugli otto appena scoperti. Entrambe utilizzano sei anni di dati del rivelatore LAT del satellite Fermi. Anche se non vi è evidenza di emissione gamma da nessuno di questi oggetti, i limiti sui processi di annichilazione che ne derivano sono oggi più stringenti”.

DES è un programma di ricerca quinquennale che ha come obiettivo primario lo studio di indizi sulla natura dell'energia oscura, che costituisce circa il 70% dell’universo e che potrebbe spiegarne l’accelerazione. L’interesse per questo risultato, che pone nuovi limiti alla materia oscura (circa il 25% dell’universo) va quindi oltre gli obiettivi di ricerca cosmologica dell’esperimento. I risultati che hanno portato a questa scoperta sono il prodotto del primo anno di attività. Le galassie nane che DES scoprirà da qui al prossimo futuro saranno fondamentali per la ricerca di materia oscura e per la verifica dei modelli che oggi ne descrivono la natura.