Cosmo, uno studio potrebbe risolvere il mistero delle galassie a spirale
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- Creato 26 Gennaio 2018
- Pubblicato 26 Gennaio 2018
MILANO, 26 gen. – Le galassie a spirale sono uno degli oggetti più suggestivi e misteriosi dell'universo visibile, formazioni celesti che hanno la forma di un disco composto da un nucleo con alcune braccia che gli si avvolgono intorno.
Le braccia che avvolgono il nucleo infrangono la terza legge di Keplero per cui la velocità orbitale decresce con la distanza dal centro. Per spiegare questo fenomeno – spiega il Cnr - generalmente si ipotizzano la materia oscura o una correzione della seconda legge di Newton.
Ora, con uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal, un team internazionale composto da ricercatori dell'Isc-Cnr e del Laboratoire de Physique Nucleaire et de Hautes Energies di Parigi ha aperto la strada a ipotesi diverse, dimostrando come sia possibile simulare al computer la nascita di una galassia a spirale.
"Molte teorie hanno cercato di spiegare l'origine di questi sistemi, ma nessuna si è mai affermata come quella corretta e definitiva", spiega Francesco Sylos Labini, autore dello studio e ricercatore presso l'Istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) e del Centro Fermi.
"Una delle più famose – prosegue – suppone l'esistenza della materia oscura, cioè una componente della materia non direttamente osservabile ma solo percepibile. Le curve di rotazione delle galassie a spirale, ovvero le variazioni della velocità orbitale delle stelle in funzione della loro distanza dal centro della galassia, finora hanno fornito l'evidenza più solida in favore della materia oscura. In questo sistema le stelle più lontane dal centro galattico orbitano quasi alla stessa velocità delle più vicine e questo fenomeno infrange la terza legge di Keplero, che definisce la velocità delle galassie inversamente proporzionale alla distanza dal centro. Per spiegare l'inaspettato fenomeno di quest'anomalia, dunque, è stato necessario ipotizzare una massa maggiore di quella visibile". Un'altra spiegazione delle particolari velocità osservate nelle galassie a spirale è fornita dal modello della Dinamica newtoniana modificata (Mond): "Al fine di spiegare il particolare comportamento di queste galassie la teoria si propone di modificare la seconda legge di Newton, introducendo una nuova costante fondamentale", spiega ancora Sylos Labini.
In questo scenario "la nostra pubblicazione – afferma il ricercatore dell'Isc-Cnr – fornisce una terza chiave di lettura del fenomeno. Grazie a simulazioni al computer e a calcoli teorici, abbiamo riprodotto il collasso gravitazionale di una nube ellissoidale di particelle isolate dando loro una piccola velocità di rotazione iniziale, constatando che ne derivano sistemi qualitativamente simili alle galassie a spirali, le cui braccia non sono stazionarie, cioè non orbitano come i pianeti intorno al Sole, che sono in uno stato di equilibrio, ma sono dei fenomeni generati da una dinamica fuori dall'equilibrio. La loro principale caratteristica è di avere delle velocità radiali oltre che circolari e le braccia a spirali sono formate proprio per effetto della combinazione di questi due moti. Invece di aver teorizzato un solo modello teorico – conclude -, abbiamo dischiuso un ampio spettro di possibili modelli, su cui si baseranno nuovi studi offrendo un diverso quadro di lettura per un fenomeno affascinante e ancora misterioso".
(askanews)
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