Di Pesach Benson • 30 settembre 2025
Gerusalemme, 30 settembre 2025 (TPS-IL) — Scienziati israeliani hanno delineato un modo rivoluzionario per studiare la materia oscura, fornendo una finestra diretta sulla misteriosa sostanza che costituisce la maggior parte della materia dell’universo, ha annunciato lunedì l’Università di Tel Aviv.
La materia oscura è un tipo di materia che non emette, assorbe o riflette luce, rendendola invisibile ai telescopi. Gli scienziati sanno che esiste solo grazie ai suoi effetti gravitazionali sulle galassie e sulla struttura su larga scala dell’universo. Si stima che circa l’85% di tutta la materia nell’universo sia materia oscura, eppure la sua composizione rimane sconosciuta, poiché nessuna particella di materia oscura è stata ancora rilevata direttamente.
Il nuovo studio, guidato dal Prof. Rennan Barkana della Sackler School of Physics and Astronomy dell’Università di Tel Aviv, propone di rilevare deboli onde radio emesse durante il periodo più antico dell’universo, l’era oscura cosmica, circa 100 milioni di anni dopo il Big Bang. La ricerca, pubblicata su Nature Astronomy, indica che la materia oscura ha formato densi ammassi in questa fase iniziale, attirando gas idrogeno e producendo emissioni radio deboli ma misurabili.
“Il nuovo James Webb Space Telescope della NASA ha recentemente scoperto galassie lontane la cui luce ci raggiunge da circa 300 milioni di anni dopo il Big Bang. La nostra nuova ricerca studia un’era ancora precedente e più misteriosa: l’era oscura cosmica, solo 100 milioni di anni dopo il Big Bang”, ha detto Barkana.
“Le simulazioni al computer prevedono che la materia oscura in tutto l’universo stesse formando densi ammassi, che in seguito avrebbero contribuito a formare le prime stelle e galassie. La dimensione prevista di questi ammassi dipende, e quindi può aiutare a illuminare, le proprietà sconosciute della materia oscura, ma non possono essere visti direttamente. Tuttavia, questi ammassi di materia oscura hanno attirato gas idrogeno e ne hanno causato l’emissione di onde radio più forti. Prevediamo che l’effetto cumulativo di tutto ciò possa essere rilevato con antenne radio che misurano l’intensità radio media nel cielo.”
Osservare questi segnali è tecnicamente impegnativo perché l’atmosfera terrestre blocca le deboli onde radio, richiedendo l’uso di telescopi spaziali, potenzialmente dispiegati sulla Luna per una maggiore stabilità.
“Stiamo assistendo a una corsa allo spazio internazionale in cui molti paesi mirano a tornare sulla Luna con sonde e astronauti”, ha osservato lo studio. “Le agenzie spaziali negli Stati Uniti, in Europa, in Cina e in India stanno cercando obiettivi scientifici degni per lo sviluppo lunare, e il rilevamento di onde radio dall’era oscura cosmica offre un obiettivo convincente.”
Periodi successivi, come l’alba cosmica quando si formarono le prime stelle, si prevede che producano segnali radio più forti. Questi possono essere misurati dalla Terra, sebbene la loro interpretazione sia complicata dall’influenza della formazione stellare. Barkana fa parte dello Square Kilometre Array (SKA), un progetto internazionale che dispiega 80.000 antenne radio in Australia per mappare queste emissioni e tracciare le impronte digitali dei primi ammassi di materia oscura nel cielo.
“Il segnale radio dall’era oscura cosmica dovrebbe essere relativamente debole, ma se le sfide osservative potranno essere superate, aprirà nuove strade per testare la natura della materia oscura”, ha detto Barkana. “Nell’universo attuale, la materia oscura ha interagito con stelle e galassie per miliardi di anni, rendendo difficile decodificarne le proprietà. Osservarla nell’universo primordiale ci offre un laboratorio incontaminato, che potrebbe rivelare cosa sia effettivamente la materia oscura.”
Ha detto Barkana: “Quando gli scienziati aprono una nuova finestra osservativa, di solito seguono scoperte sorprendenti. Il Santo Graal della fisica è scoprire le proprietà della materia oscura. Questa ricerca indica un modo in cui potremmo finalmente farlo, sintonizzandoci sui canali radio cosmici dell’universo primordiale e intravedendo l’impalcatura invisibile su cui sono state costruite tutte le galassie, inclusa la nostra Via Lattea.
