Roma – Un’analisi della University of Tokyo suggerisce che il telescopio spaziale Fermi della NASA potrebbe aver rilevato per la prima volta un segnale compatibile con la materia oscura nella Via Lattea. Lo studio, pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, indica che un’emissione di raggi gamma con energia di circa 20 gigaelettronvolt si estende a alone attorno al centro galattico e coincide con la distribuzione prevista della materia oscura, che rappresenterebbe fino all’85 per cento della massa dell’Universo ma non interagisce con la luce.
Secondo l’autore Tomonori Totani, le intensità misurate non sono facilmente attribuibili a sorgenti astrofisiche note e corrispondono alle previsioni teoriche per l’annichilazione di particelle WIMP con massa circa 500 volte quella del protone. Il tasso di annichilazione stimato rientra nelle stime dei modelli sviluppati negli ultimi decenni e rafforza l’ipotesi che il segnale sia legato alla materia oscura, proposta per la prima volta negli anni Trenta da Fritz Zwicky per spiegare la coesione delle galassie nonostante la massa visibile insufficiente.
Mappa dell’intensità dei raggi gamma escludendo le componenti diverse dall’alone, che si estende per circa 100 gradi in direzione del centro galattico. La barra grigia orizzontale nella regione centrale corrisponde all’area del piano galattico, che è stata esclusa dall’analisi per evitare forti radiazioni astrofisiche.
Credito
Tomonori Totani, Università di Tokyo
Lo studio ha escluso il contributo di emissioni gamma più comuni nel piano galattico, concentrandosi sul segnale diffuso nell’alone. Gli autori precisano che si tratta di un risultato preliminare che richiede conferma da parte di altri gruppi di ricerca e ulteriori osservazioni. La verifica potrebbe arrivare dall’identificazione dello stesso tipo di emissione in altre regioni ad alta densità di materia oscura, come le galassie nane satelliti della Via Lattea, dove la presenza di sorgenti astrofisiche è più limitata. Se confermati, i risultati rappresenterebbero una svolta per l’astrofisica e la fisica delle particelle, indicando l’esistenza di una particella non prevista dal modello standard. Gli autori sottolineano che un’eventuale conferma aprirebbe una nuova fase della ricerca e richiederebbe osservazioni più sensibili nei prossimi anni.
Il commento di Massimo Della Valle
“Non abbiamo ancora identificato le particelle della materia oscura, ma evidenze della sua esistenza si stanno accumulando”. Lo ha spiegato Massimo Della Valle membro del Consiglio di Amministrazione dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e Accademico dei Lincei, commentando la recente analisi dei ricercatori giapponesi che indica la presenza di un possibile alone di materia oscura nel cuore della Via Lattea.
“Le analisi dei dati ottenuti dal satellite Fermi – ha spiegato – mostrano un eccesso di raggi gamma provenienti dal centro della Via Lattea. Si tratta di radiazione molto energetica, tipica di fenomeni astrofisici estremi, distribuita in una forma “ad alone” compatibile con quella prevista per la materia oscura. Secondo i ricercatori giapponesi, questo segnale potrebbe essere prodotto dall’annichilazione di particelle di materia oscura chiamate WIMP. Le WIMP sono particelle ipotetiche molto pesanti che normalmente non emettono luce; ma quando due di esse si scontrano possono annichilirsi, cioè distruggersi trasformando la loro energia in raggi gamma che i nostri strumenti possono osservare. Dai dati del telescopio Fermi, se l’interpretazione è corretta, le WIMP coinvolte avrebbero una massa pari a circa 500 volte quella di un protone, un valore coerente con diverse previsioni teoriche. Sebbene si sia ancora lontani dall’identificazione diretta delle particelle della materia oscura, questo segnale rappresenterebbe la prima possibile evidenza elettromagnetica della sua presenza, oltre alle molte prove gravitazionali già note (curve di rotazione delle galassie, lensing gravitazionale, e così via)”.
”I ricercatori giapponesi – ha concluso – mantengono comunque una grande cautela, come è naturale in un risultato potenzialmente rivoluzionario: serviranno verifiche indipendenti e conferme in altri ambienti ricchi di materia oscura. E, soprattutto, il passo definitivo sarà in futuro rivelare queste particelle direttamente in laboratorio, obiettivo che permetterebbe finalmente di chiarire la natura della materia oscura, che costituisce circa l’80% della materia presente nell’Universo”.(30Science.com)
