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Termine del Glossario Materia oscura

Descrizione La materia oscura è una forma di materia che ha una massa, ma è completamente trasparente e non emette luce. È stata ipotizzata come spiegazione congiunta di una serie di fenomeni legati alle interazioni gravitazionali.

Le prime prove dell'esistenza della materia oscura provenivano dalle galassie negli ammassi di galassie, che si muovevano a velocità relativamente elevate. L'ipotesi di una massa aggiuntiva serviva a spiegare perché, nonostante la loro velocità, le galassie in questione erano legate gravitazionalmente al loro ammasso invece di fuggire. Le misure effettuate da Vera Rubin e altri sulle velocità di orbita delle stelle e del gas nelle galassie a disco hanno portato a una più ampia accettazione del concetto di materia oscura: in questo caso, le consuete leggi di gravità richiedono una massa considerevole in aggiunta alla materia visibile per spiegare le elevate velocità di rotazione osservate. Più recentemente, le osservazioni di lensing gravitazionale hanno indicato una notevole massa non luminosa negli ammassi di galassie.

In cosmologia, la storia dell'espansione dell'universo indica che c'è più materia nell'universo di quanta ne venga considerata sotto forma di materia luminosa. La spiegazione comune della crescita della struttura nell'universo primordiale si basa anche sulla presenza di materia oscura. Per questi motivi, i modelli cosmologici standard vengono definiti "modelli Lambda CDM", dove CDM sta per materia oscura fredda (che si muove lentamente).

La natura della materia oscura è un argomento di intensa ricerca e dibattito sia in cosmologia che in fisica delle particelle. L'evidenza della materia oscura rimane indiretta, basandosi sulle osservazioni degli effetti della massa della materia oscura sulla materia luminosa o sulla luce. Esistono diverse proposte di specie di particelle elementari non ancora rilevate che potrebbero costituire la materia oscura, ma gli esperimenti creati per trovare prove dirette di queste particelle candidate non hanno finora avuto successo. Sono state proposte anche tesi alternative che spiegano le osservazioni pertinenti senza il coinvolgimento di nuove specie di particelle.

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status del termine e della definizione La definizione originale di questo termine in inglese é stata approvata da un ricercatore astronomo e da un docente
La traduzione di questo termine e della sua definizione sono ancora in attesa di approvazione

Il Glossario Multilingue OAE é un progetto dell'Ufficio IAU per la didatticadell'astronomia (OAE) in collaborazione con l'ufficio IAU OAO per la DivulgazioneAstronomica (OAO). I termini e le definizioni sono stater scelte, scritte eriviste da un impegno collettivo da parte di OAE, i Centri e i Nodi OAE e iCoordinatori Nazionali per la Didattica dell'Astronomia e da altri volontari.Potete trovare una lista completa dei crediti, Tutti i termini del glossarioE le definizioni sono pubblicate su Creative Commons CC BY-4.0 licenza e dovrebbero essere accreditate ad IAU OAE.

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Misure di come la gravità distorce la luce nell'ammasso di galassie ZwCl0024+1652, mostra un "anello" blu di materia oscura

Materia oscura

Didascalia: Questa immagine dell'ammasso di galassie ZwCl0024+1652 è stata creata utilizzando la modellazione matematica e le osservazioni del telescopio spaziale Hubble (HST). Le osservazioni di Hubble sono state effettuate nel novembre 2004 dalla Advanced Camera for Surveys (ACS). La risoluzione straordinaria dell'ACS ha permesso di effettuare misurazioni molto dettagliate della lente gravitazionale nell'ammasso. La nebulosità blu è una "mappa" sovrapposta della distribuzione della materia oscura nell'ammasso di galassie e non è visibile nelle osservazioni, ma è un modello matematico creato sulla base dei dati della lente gravitazionale. L'"anello di materia oscura" presente nell'immagine è una delle prove più consistenti dell'esistenza della materia oscura. I dati osservativi dimostrano che la materia oscura costituisce circa 1/4 dell'Universo e si ritiene che sia alla base della struttura del cosmo. Inoltre, una notevole percentuale della massa delle galassie e degli ammassi di galassie è costituita da materia oscura, che non è visibile attraverso osservazioni dirette.
Crediti: NASA, ESA, M.J. Jee e H. Ford (Università Johns Hopkins) link ai crediti

License: CC-BY-4.0 Creative Commons Attribuzione 4.0 Internazionale (CC BY 4.0) icone


In questa mappa le galassie entro 2 miliardi di anni luce formano una struttura simile ad una ragnatela.

Mappa SDSS Redshift

Didascalia: Questa immagine mostra una mappa delle galassie basata sui dati di redshift della Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Le misure di redshift forniscono informazioni sulle distanze, le posizioni e i moti delle galassie. La Terra si trova al centro dell'immagine e ogni punto rappresenta una galassia. Il cerchio esterno rappresenta una "distanza" di circa 2 miliardi di anni luce. L'idea di distanza in cosmologia è complessa perché in genere per distanza intendiamo la separazione tra due punti nello spazio in uno stesso istante di tempo. Tuttavia, poiché la velocità della luce è limitata, più la distanza è grande, più indietro nel tempo stiamo osservando. I numeri sul cerchio esterno sono coordinate di Ascensione retta tracciate su un cerchio piatto e forniscono informazioni sulla posizione delle galassie nel cielo. I colori utilizzati rappresentano l'età delle stelle presenti nelle galassie; i punti più rossi, più fortemente raggruppati, rappresentano galassie composte da stelle più vecchie. I settori scuri che non contengono punti sono regioni che non è stato possibile osservare con l'SDSS a causa della polvere della Via Lattea che oscura la vista.
Crediti: M. Blanton e Sloan Digital Sky Survey link ai crediti

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Livello di istruzione Informal , Middle School
Aree di apprendimento Guided-discovery learning , Interactive Lecture , Modelling , Observation based , Other , Problem-solving
Costi: Low Cost
Durata: 45 mins
Dimensione del Gruppo: Group
Abilità: Constructing explanations , Developing and using models , Engaging in argument from evidence , Planning and carrying out investigations