Secondo gli scienziati, la Luna è disseminata da crateri di buchi neri

Secondo un recente articolo pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, i crateri lunari sono residui di buchi neri delle dimensioni di atomi che si sono formati in sciami poco dopo il Big Bang.

Questi oggetti iperdensi hanno viaggiato per tutto il cosmo per poi iniziare a diffondersi anche nel nostro sistema solare, dove hanno incontrato la Luna e ci hanno impattato contro, lasciando i segni che conosciamo.

Gli autori dello studio aggiungono che questi mini-buchi neri probabilmente si sono schiantati anche contro altri corpi celesti, inclusa la Terra, ma la Luna, a causa della sottile atmosfera di cui è contornata, non è stata protetta abbastanza dalle collisioni – cosa che invece è avvenuta sul nostro pianeta.

“In linea di principio, non c’è niente di speciale nella Luna: l’unica ragione per cui invochiamo la Luna è perché è ben studiata“, ha detto a CNET Almog Yalinewich, un fisico del Canadian Institute for Theoretical Astrophysics e coautore dell’articolo.

“Anche alcune delle lune di Nettuno e Giove, o Mercurio, potrebbero essere buoni candidati”.

Gli autori dell’articolo ritengono che le prove di questi buchi neri in miniatura potrebbero far luce sulla materia oscura, la materia sfuggente che molti fisici ritengono rappresenti la maggior parte della materia nell’universo.

Alcuni scienziati ritengono che la materia oscura sia composta da “buchi neri formati da fluttuazioni di densità nell’universo primordiale“, secondo il documento. In questo senso, se i buchi neri partiti dall’inizio dell’universo sono davvero i responsabili dei crateri lunari, essendo ancora lì si potrebbero studiare e la materia oscura potrebbe non essere più un enigma eterno.

I ricercatori ritengono che le future missioni con equipaggio sulla Luna, come il prossimo programma Artemis della NASA, si spera consentiranno loro di trovare e studiare questi crateri e, infine, far luce sulla misteriosa natura della materia oscura.

Una coppia di scienziati ha avuto un’idea stimolante

Una coppia di scienziati alla ricerca della materia oscura ha avuto un’idea nuova, interessante e insolita: la materia oscura potrebbe essere intrappolata all’interno di pianeti giganti gassosi che hanno risucchiato le particelle misteriose e invisibili come sabbie mobili cosmiche.

I ricercatori ritengono che l’attrazione gravitazionale di un pianeta possa catturare le particelle di materia oscura, che poi finirebbero per scontrarsi e distruggersi a vicenda, rilasciando esplosivi lampi di calore – come riferisce Wired.

Per questo, è ovvio che i pianeti vicini al centro della galassia, dove probabilmente c’è un’enorme quantità di materia oscura, potrebbero essere insolitamente caldi, secondo una ricerca teorica pubblicata recentemente sulla rivista Physical Review Letters da Rebecca Leane e Juri Smirnov.

Anche se il duo di scienziati non ha modo di testare questa idea in questo momento, sondare questi mondi interni della galassia alla ricerca di sorprendenti tracce di calore sarebbe un buon modo per utilizzare la prossima generazione di telescopi spaziali una volta lanciati.

Rebecca Leane, fisica delle astroparticelle al MIT e al National Accelerator Laboratory, ha detto a Wired che il semplice passaggio attraverso l’alone di materia oscura della Via Lattea sarebbe sufficiente a un gigante gassoso per aspirarne un po’.

E una volta che la materia oscura è intrappolata nell’atmosfera di quel pianeta, le sue particelle si schianterebbero “come palle da biliardo”, rallentando ed emettendo calore ogni volta che colpiscono un protone.

Ci vorrà del tempo prima che i ricercatori possano effettivamente verificare le loro ipotesi sulle sabbie mobili della materia oscura.

Gli attuali osservatori orbitali, come il telescopio spaziale Hubble, non sono all’altezza di fare una tale ricerca, ma già il telescopio spaziale James Webb, una volta lanciato, potrebbe avere la strumentazione necessaria per determinare se gli esopianeti vicino al centro della galassia sono insolitamente caldi.

Con questo approccio atipico e creativo, forse potremmo trovare qualche risposta per quell’85% di particelle oscure che compongono l’universo in cui ci muoviamo.

L’universo potrebbe aver nascosto la sua quinta dimensione e una nuova particella potrebbe “sbloccarla”

In una ricerca pubblicata di recente su The European Physical Journal C, gli scienziati hanno proposto l’esistenza di una quinta dimensione che darebbe nuova spiegazione della materia oscura, ovvero della sostanza non visibile e misteriosa che costituisce più di un quarto dell’universo conosciuto.

Riporta Motherboard che la teoria di questi scienziati si basa sull’esistenza di una particella ipotetica che, se fosse reale, sarebbe in grado di attraversare questa nuova quinta dimensione e far luce su quello che di fatto è uno degli enigmi che hanno sconcertato la comunità scientifica nel secolo scorso – la materia oscura, appunto.

Tutto quello che sappiamo sull’universo si basa sulla supposta esistenza di queste particelle – che non abbiamo mai visto, ma di cui abbiamo prove indirette – che ci spiegano i moti delle stelle e l’attrazione dei pianeti.

È proprio in un nuovo tentativo di dimostrare che questa materia è reale che gli scienziati dell’Università Johannes Gutenberg di Mainz e dell’Università di Granada hanno proposto una nuova particella subatomica teorica che lega la materia oscura alla materia visibile, attraversando non solo le quattro dimensioni dell’universo che conosciamo – ovvero spazio tridimensionale e tempo – ma anche un’ipotetica quinta dimensione.

“Se questa particella pesante esistesse, collegherebbe necessariamente la materia visibile che conosciamo e che abbiamo studiato in dettaglio con i costituenti della materia oscura”, ha detto a Motherboard un membro del team.

Gli scienziati hanno spiegato che la particella agirebbe in modo simile al bosone di Higgs e interagirebbe con esso – ma sarebbe troppo pesante per essere rilevabile da qualsiasi acceleratore di particelle esistente.

Purtroppo, infatti, l’esistenza della particella e della quinta dimensione in cui naviga non è testabile e rimane una supposizione che potrà essere confermata solo alla fine di tutte le scoperte. La speranza degli autori dello studio è che gli esperti possano tenere presente anche questo loro modello durante la ricerca sulla fisica delle particelle.

Dai dati del telescopio spaziale Hubble e di quello del Southern Observatory è emerso qualcosa di incredibile

Una cosa che sappiamo di sicuro della materia oscura è quanto sia misteriosa ma, guardando le recenti scoperte, potrebbe esserlo ancora di più di quello che pensiamo.

Questa componente dell’universo – che si pensa costituisca una percentuale significativa della sua massa dell’universo – è infatti molto difficile da studiare, vista l’impossibilità della sua osservazione diretta.

Per questo, i fisici hanno dovuto ricorrere a delle evidenze indirette per poter dedurre delle informazioni.

Una di queste evidenze indirette è il fenomeno della “lente gravitazionale”, ovvero il modo in cui la materia oscura piega la luce tra sorgenti distanti come una galassia e l’osservatore: maggiore è la concentrazione di materia oscura, più pronunciato è l’effetto.

Recentemente, però, quando un team di ricercatori europei ha esaminato i dati del telescopio spaziale Hubble e del Very Large Telescope del Southern Observatory, ha scoperto che l’effetto delle lenti gravitazionali attorno a strutture massicce chiamate “ammassi di galassie” era dieci volte più grande di quanto previsto dalle simulazioni.

“Abbiamo eseguito molti test dei dati in questo studio e siamo sicuri che questa discrepanza indica che qualche ingrediente fisico manca dalle simulazioni o dalla nostra comprensione della natura della materia oscura”, ha detto in un comunicato dell’ESA Massimo Meneghetti, scienziato dell’INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienze dello Spazio di Bologna e autore principale di un articolo sulla ricerca, pubblicato sulla rivista Science.

Per condurre le ricerche, il team di Meneghetti ha prodotto una “mappa della materia oscura” utilizzando le osservazioni di un campione di tre massicci ammassi di galassie ed è così che gli scienziati hanno scoperto qualcosa di inaspettato: immagini in scala più piccola annidate all’interno di distorsioni di lenti più grandi nel nucleo di ogni ammasso di galassie.

In altre parole, l’effetto delle lenti gravitazionali era talmente significativo da portarli a credere di essere incappati in dense concentrazioni di materia oscura.

Qualsiasi sia questa discrepanza, di certo evidenzia quanto poco sappiamo delle componenti misteriose che sembrano costituire la maggior parte dell’universo conosciuto.

Della materia che compone l’universo, ne possiamo vedere solo il 5% e di questo 5% solo ora gli scienziati sono riusciti a trovarne la metà che non si riusciva a trovare

Da quando gli scienziati hanno calcolato per la prima volta quanta materia c’è nell’universo, non sono stati in grado di trovarne una metà.

Come è stato stimato, la materia barionica, a volte chiamata materia luminosa per distinguerla dalla materia oscura, costituisce circa il 5% delle cose nell’universo.

Ma la metà di quel 5% non era mai stato trovato, almeno fino ad ora, come racconta CNET.

La crescente capacità degli astronomi di tenere traccia dei lampi radio veloci mentre passano sulla Terra ha fornito loro un nuovo indizio. Questi segnali, infatti, secondo una ricerca pubblicata sulla rivista Nature, vengono distorti mentre passano attraverso gli oggetti e l’entità di tale distorsione sembra spiegare l’intera materia mancante dell’universo.

«Alla fine tutti ci aspettavamo di rilevarlo», ha detto l’astronomo della University of California, Santa Cruz, Xavier Prochaska a CNET, «ma fino a quando non l’abbiamo fatto, è stato un impaccio».

Negli ultimi anni, altri scienziati avevano affermato di aver trovato la materia barionica mancante.

Avevano usato tecniche per farlo, ma avevano sempre fatto affidamento su set di dati incompleti. E si erano concentrati su regioni troppo specifiche di spazio, che non potevano valere per la descrizione dell’universo intero.

Invece, con questo nuovo metodo di indagine raccontato a CNET principalmente dall’autore capo dello studio, Jean-Pierre Macquart, si è finalmente riusciti a risolvere un mistero cosmico vecchio di decenni.

Uno studio mostra le prove per l’esistenza di una quinta forza che va ad aggiungersi alle 4 fondamentali della natura e che potrebbe spiegare la materia oscura

Finora, i fisici hanno sempre parlato di quattro forze fondamentali della natura: interazione gravitazionale, interazione elettromagnetica, interazione nucleare forte e interazione nucleare debole. Ma potrebbe essere che ora le cose stiano per cambiare, visto che dei ricercatori hanno trovato nuove prove per dimostrare l’esistenza di una quinta forza della natura.

Tutto parte da una scoperta fatta nel 2016 da alcuni scienziati dell’Istituto per la Ricerca Nucleare di Ungheria: come hanno spiegato in uno studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, questi studiosi hanno raccolto prove su come una forza precedentemente sconosciuta fosse coinvolta nel decadimento radioattivo dell’isotopo del berillio-8.

Dopo questa scoperta, hanno continuato negli studi e hanno appena pubblicato un nuovo articolo sul server di prestampa arXiv dove descrivono in dettaglio le prove di come quella stessa forza misteriosa agisca anche sugli atomi di elio, a determinate condizioni.

Si tratterebbe di un un tipo completamente nuovo di bosone fondamentale – i fisici lo chiamano X17, per ora – che non potrebbe essere una delle particelle che trasportano le quattro forze conosciute, vista la sua grande massa distintiva (17 megaelettronvolt) e la sua piccola durata.

Se questo studio dovesse passare indenne alle revisioni (trovare una nuova particella è una cosa grossa quindi ci sono molti controlli da fare prima di festeggiare), dimostrerebbe l’esistenza di una quinta forza della natura che potrebbe essere la chiave per capire molte cose – tra le quali anche il mistero della materia oscura, la strana sostanza che sembra tenere unito tutto l’universo.

La tecnologia laser arriva a un dispositivo talmente potente da poter fare un buco nel tessuto dell’universo

La rivista accademica Physical Review Letters ha recentemente pubblicato un articolo che parla di come stia andando avanti la tecnologia laser, ormai molto all’avanguardia in sistemi e dispotivi che potrebbero avere davvero molte ramificazioni e utilizzi. L’articolo è molto tecnico e asciutto di considerazioni, ma un blog di tecnologia molto importante, Ars Technica, ha interpretato i risultati per metterci al corrente di dove siamo arrivati.

Secondo il blog, i laser sono al punto di poter raggiungere una potenza nella gamma dei pentawatt (insomma, un ordine di 10 milioni di miliardi di watt), focalizzando raggi laser così potenti da distruggere tutta la materia, «lasciando solo elettroni e nuclei». Ma i fisici del laser non si sono fermati a questo e, adesso, in buone condizioni sperimentali, potrebbero arrivare anche a distruggere il tessuto stesso dell’universo, ovvero il tessuto dello spazio e del tempo.
Il tutto grazie a uno specchio.

L’idea alla base dell’articolo uscito per la Physical Review Letters, infatti, è che si potrebbe usare uno specchio fatto di plasma (ovvero del materiale ultra-caldo di cui è fatto il Sole) per focalizzare un raggio, che possa letteralmente bucare la realtà.
«Inizialmente si pensava che gli specchi al plasma non potessero agire come un buon elemento di messa a fuoco. In sostanza, è impossibile ottenere la forma giusta. Ma 24 ore di supercomputer hanno dimostrato che uno specchio al plasma potrebbe essere la strada giusta da percorrere», ha scritto Chris Lee su Ars Technica che, come ammette alla fine dell’articolo, crede proprio che questa tecnologia potrà funzionare.

Secondo un nuovo studio, minuscoli frammenti di materia oscura potrebbero essere come proiettili sulla nostra carne

Una nuova ricerca ha deciso di concentrarsi su un argomento che è molto in voga tra gli studiosi del cosmo: la materia oscura.

Per quanto possa sembrare inverosimile quello che noi riusciamo a vedere è solo il 4% della materia esistente: quasi un quarto di tutta la materia dell’universo (ovvero il 26%) è costituito da una sostanza «invisibile» che domina le forze gravitazionali ma non si sa di cosa sia composta ed è, appunto, la materia oscura, – il restante 70% è fatto invece di energia oscura.

La ricerca che è stata condotta è un po’ bizzarra rispetto agli studi che vengono fatti di solito e che cercano di capire meglio le componenti della materia: questa volta, invece, gli scienziati hanno argomentato riguardo alla possibilità di un incontro tra noi e la materia oscura. A quanto rivelato, minuscole quantità di materia oscura potrebbero comportarsi come proiettili ad alta velocità, in grado di lacerare la carne umana.

La teoria, anche se non abbiamo ancora mai avuto prove dirette dell’esistenza della materia oscura, è che un’eventuale collisione con un ammasso di materia oscura provocherebbe di certo la morte di una persona in quanto, all’impatto, il calore generato sarebbe sufficiente a scavare un tunnel attraverso la carne umana, come un colpo di arma da fuoco – una teoria che, tra l’altro, potrebbe anche nascondere possibilità per armi militari futuristiche.

Altri studi, nel passato, avevano esposto visioni meno cruente di quello che potrebbe succedere in uno scontro tra materia oscura e corpo umano – per alcune, addirittura, non ci sarebbe nessun tipo di pericolo. Il punto, però, è che non sapendo di cosa la materia oscura sia fatta, è davvero difficile prendere una posizione in un senso o nell’altro.

Non ci resta che rimanere in ascolto e, in ogni caso, sperare che questi «oscuri» colpi di proiettile, qualora arrivassero, non colpiscano nessuno.

Nuovi risultati rivelano una discrepanza tra i dati sulla configurazione precedente dell’universo e quella attuale: ciò suggerisce che la materia oscura potrebbe essere in diminuzione

Gli scienziati hanno scoperto una mancata corrispondenza tra una mappa del primo universo e le misurazioni dell’universo di oggi: se la disparità rimane anche attraverso le misurazioni future, questa differenza potrebbe riscrivere la fisica. I risultati recenti, parte dell’attuale ricerca sull’energia oscura (The Dark Energy Survey), rivelano come la materia sia distribuita tra 26 milioni di galassie e forniscono anche una delle immagini più chiare e potenti del nostro universo fino ad oggi.

I nuovi dati sono stati confrontati con le immagini prese nel 2013 dal satellite Planck, che mostrano l’universo come era una volta: il confronto ha consentito agli scienziati di guardare l’universo come un sistema in evoluzione e di fare previsioni sul futuro: mentre molti astronomi pensano che l’energia oscura sia una forza costante, questi risultati preliminari sembrano suggerire che potrebbe non esserlo.

Le immagini di Planck mostravano che la materia oscura costituiva il 34% dell’universo, mentre questi nuovi risultati indicano che attualmente rappresenta solo il 26%.

La comprensione della distribuzione della materia ci aiuta a sapere come l’energia oscura e la materia oscura si oppongono l’una con l’altra nel nostro universo. L’energia oscura trascina ogni galassia perché provoca l’accelerazione dell’universo; la materia oscura è la forza opposta, pensano i fisici, quella che spinge le galassie insieme. Se questo è corretto, la materia oscura (che gli scienziati stanno ancora cercando) potrebbe perdere la sua battaglia cosmica per tenere insieme le cose, cambiando la fisica per come la conosciamo.

Gli astronomi sono giustamente riluttanti a giungere a conclusioni eccessivamente drammatiche e affrettate, visto che sarebbero basate esclusivamente su questi dati iniziali e che, da una prospettiva statistica, la variazione tra le versioni dell’universo è lieve. La mancata corrispondenza potrebbe anche scomparire con più dati, indicando che una o entrambe le misurazioni non erano corrette. Ma per ora, visto che questi dati esistono, stanno facendo pensare gli scienziati e noi con loro.

E che cosa sarebbe questa nuova particella?

I ricercatori della University of California, Irvine (UCI) hanno trovato in una nuova particella misteriosa una possibile scoperta davvero molto importante. Essendo precedentemente sconosciuta – era stata inizialmente teorizzata da un team di ricercatori ungheresi lo scorso anno – se confermata, questa particella potrebbe sbloccare i segreti della materia oscura. 

I fisici teorici della UCI credono che la particella potrebbe essere una particella di luce che aggiunge un quinto componente alle quattro forze note della natura (gravitazione, elettromagnetismo, forze nucleari forti e forze nucleari deboli): una quinta forza, insomma.

Lo studio precedente, fatto da fisici nucleari sperimentali presso l’Hungarian Academy of Sciences aveva identificato un «eccesso di eventi» che suggerivano l’esistenza di una nuova particella di luce 30 volte più pesante di un elettrone. Al momento, non vi erano prove sufficienti a spiegare se era una particella in grado di trasferire la forza, o semplicemente una particella di materia e non ci sono state fino a quando la squadra di fisici teorici della UCI non ha preso tutti gli studi e gli esperimenti e non ha cominciato a far emergere la possibilità della «quinta forza» della natura.

Se fosse confermato, sarebbe una scoperta rivoluzionaria e cambierebbe completamente la nostra comprensione dell’universo, con conseguenze per l’unificazione delle forze e della materia oscura.

I risultati del loro lavoro, che sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Physical Review Letters, affermano che la particella trovata, invece di essere un «dark photon», potrebbe essere un «bosone X protofobico» che, a differenza dei fotoni – che agiscono solo su elettroni e protoni –, interagisce con elettroni e neutroni.

Non ci resta che aspettare per capire a portata di questa scoperta.