L'analisi statistica delle galassie mini-spirali mostra un'interazione inaspettata tra materia oscura e materia ordinaria. Secondo lo studio della SISSA recentemente pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , dove la relazione è ovvia e non può essere spiegata in modo banale nel contesto del Modello Standard, questi oggetti possono fungere da "portali" per una forma di fisica completamente nuova che può spiegare fenomeni come la materia e l'energia oscura.

Assomigliano a una galassia a spirale come la nostra, solo diecimila volte più piccole:le mini-galassie a spirale studiate dal professor Paolo Salucci della Scuola Internazionale di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste, ed Ekaterina Karukes, che ha da poco conseguito il dottorato di ricerca alla SISSA, potrebbe rivelarsi "il portale che ci conduce a una Fisica tutta nuova, andando oltre il modello standard delle particelle per spiegare la materia e l'energia oscura, " dice Salucci. È la prima volta che questi elementi vengono studiati statisticamente, un metodo in grado di cancellare la variabilità "individuale" di ogni oggetto, rivelando così le caratteristiche generali della classe. "Abbiamo studiato 36 galassie, che era un numero sufficiente per lo studio statistico. Facendo questo, abbiamo trovato un legame tra la struttura dell'ordinario, o materia luminosa come le stelle, polvere e gas, con la materia oscura."

La materia oscura è uno dei grandi misteri della Fisica:poiché non emette radiazioni elettromagnetiche non possiamo vederla, anche con gli strumenti più sofisticati. È stato scoperto solo attraverso i suoi effetti gravitazionali. Molti credono che costituisca il 90% del nostro Universo. "La maggior parte della materia oscura, secondo le ipotesi più credibili, sarebbe non barionico o WIMP. Non interagirebbe con la materia ordinaria se non attraverso la forza gravitazionale, " continua Karukes. "Le nostre osservazioni, però, non sono d'accordo con questa idea".

Salucci e Karukes hanno dimostrato che, negli oggetti che osservavano, la struttura della materia oscura imita a modo suo la materia visibile. "Se, per una data massa, la materia luminosa in una galassia è molto compatta, quindi è la materia oscura. Allo stesso modo, se il primo è più diffuso che in altre galassie, così è quest'ultimo."

La punta dell'iceberg"

"È un effetto molto forte che non può essere spiegato banalmente usando il modello standard delle particelle". Il Modello Standard è la teoria della Fisica più accettata nella comunità scientifica. Spiega le forze fondamentali (e le particelle di materia), tuttavia contiene alcuni punti dubbi, in particolare il fatto che non include la forza gravitazionale. Fenomeni come l'esistenza della materia oscura e dell'energia oscura rendono chiaro agli scienziati che esiste un altro tipo di fisica ancora da scoprire ed esplorare.

"Dalle nostre osservazioni, il fenomeno, e quindi la necessità, è incredibilmente ovvio. Allo stesso tempo, questo può essere un punto di partenza per esplorare questo nuovo tipo di fisica, " continua Salucci. "Anche nelle più grandi galassie a spirale troviamo effetti simili a quelli che abbiamo osservato, ma sono segnali che possiamo provare a spiegare utilizzando la struttura del Modello Standard attraverso processi astrofisici all'interno delle galassie. Con mini spirali, però, non c'è una spiegazione semplice. Questi 36 oggetti sono la punta dell'iceberg di un fenomeno che probabilmente troveremo ovunque e che ci aiuterà a scoprire ciò che ancora non possiamo vedere. "