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Gli scienziati hanno calcolato con precisione la quantità di materia nell'universo

Uno degli obiettivi più importanti in astronomia è misurare con precisione la quantità totale di materia nell'universo. Questo è un compito molto difficile anche per il matematico più avanzato. Un team di scienziati dell'Università della California a Riverside ha eseguito tali calcoli. La ricerca è stata condotta in Astrophysical Journal rilasciato. Il team di scienziati ha scoperto che la materia conosciuta costituisce il 31 percento della quantità totale di materia ed energia nell'universo. Il restante 69 percento sono materia oscura ed energia.

Materia oscura

- Se tutta la materia nell'universo fosse distribuita uniformemente nello spazio, ci sarebbe una media di soli sei atomi di idrogeno per metro cubo ", afferma l'autore capo della ricerca Mohamed Abdullah dell'Università della California, Riverside Matter è. Non parlo davvero di atomi di idrogeno, ma di materia che i cosmologi ancora non capiscono ", dice. La materia oscura non emette né riflette la luce, rendendo molto difficile vedere. Ma la loro esistenza è tradita dai loro effetti gravitazionali. È così che gli scienziati spiegano le anomalie nella rotazione delle galassie e nel movimento delle galassie negli ammassi di galassie. Gli scienziati stanno ancora cercando di capire qual è esattamente la natura della materia oscura e cosa la crea, ma nonostante anni di ricerca, sono sul posto.
Si ritiene che la materia oscura nell'universo non sia barionica. È probabilmente costituito da particelle subatomiche non ancora scoperte. Ma poiché non interagisce con la luce come la materia normale, può essere osservata solo attraverso effetti gravitazionali, che non possono essere spiegati a meno che non ci sia più materia di quella che può essere vista. Per questo motivo, la maggior parte degli esperti ritiene che la materia oscura sia onnipresente nell'universo e abbia una forte influenza sulla sua struttura ed evoluzione.
Abdullah spiega che una delle buone tecniche per determinare la quantità totale di materia nell'universo è confrontare il numero di galassie osservate con unità di volume selezionate e modelli matematici. Poiché le galassie moderne sono formate da materia che è cambiata nel corso di miliardi di anni a causa della gravità, è possibile prevedere la quantità di materia nell'universo.


- Più materia creerebbe più ammassi ", dice Abdullah. - La sfida per il nostro team era misurare il numero di ammassi di galassie per ulteriori calcoli. Tuttavia, è difficile misurare con precisione la massa di un ammasso perché la maggior parte della materia è oscura importa quindi non possiamo vederli attraverso i telescopi ", aggiunge.

Fonte immagine: Pixabay


Misurare la massa dell'universo



Un team di astronomi ha prima sviluppato uno strumento per misurare la massa delle galassie. Quindi gli scienziati lo hanno applicato ai dati precedentemente raccolti dallo Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un catalogo disponibile al pubblico di galassie conosciute. Alla fine, hanno eseguito calcoli e simulazioni per determinare la quantità totale di materia nell'universo.

- Siamo riusciti a prendere una delle misurazioni più precise nella storia di questo tipo di ricerca - ha convinto il coautore della pubblicazione, il professor Gillian Wilson. - Inoltre, il metodo che abbiamo utilizzato ha dato un risultato simile ad altre tecniche ", aggiunge.

- Il grande vantaggio della nostra tecnica era che potevamo determinare la massa di ciascun cluster individualmente invece di fare affidamento su metodi statistici più indiretti ", afferma Anatoly Klypin, esperto di simulazioni matematiche e coautore dello studio.
Grazie alla combinazione di misurazioni di molti team che utilizzano tecniche diverse, gli scienziati hanno scoperto che la materia a noi nota è di circa il 31,5%. (più meno 1,3%) di tutta la materia e l'energia nell'universo. I cosmologi ritengono che solo il 20% di questa materia sia materia regolare, cioè barione, composta da galassie, stelle o atomi. Il resto, l'80%, è materia oscura.