La materia oscura: ipotesi o certezza? i motivi per cui non credo nella sua esistenza

Una galassia che ruota come il profilo rosso del grafico ruota praticamente come se fosse un unico corpo rigido; una galassia che ruota come il profilo blu tratteggiato invece ha le stelle in periferia più lente rispetto alle stelle centrali. Questo porterebbe alla disgregazione delle strutture delle galassie (tipo i bracci delle galassie a spirale per esempio).

Spesso hanno fatto vedere in televisione le immagini di queste galassie che sul computer letteralmente si smembrano dopo qualche rotazione (considerate che un rotazione della spirale abbraccia un periodo di circa 50 milioni di anni). Gli scienziati conclusero che “mancava della massa” a tenere in piedi il modello e questo doveva essere giustificato dall’esistenza (fino ad allora non considerata) di una particolare sostanza chiamata “materia oscura” che sarebbe invisibile perché non emetterebbe radiazioni elettromagnetiche, ma allo stesso tempo sarebbe influente a livello gravitazionale perché dotata di gravità. Fatta questa assunzione nel modello, il modello stesso riprese a funzionare.

Anche altri fenomeni avrebbero indotto gli scienziati a formulare questa ipotesi della materia oscura. In particolare secondo i calcoli effettuati la materia visibile non sarebbe sufficiente a giustificare il fenomeno delle lenti gravitazionali (ovvero delle immagini distorte a causa della luce che per giungere fino a noi passa vicino ad una fonte di gravità). Questo risultava strano soprattutto in punti dove non si osservava massa esistente. Fu sviluppato quindi un modello cosmologico che è finito per diventare mainstream, chiamato L-CDM (acronimo di Lambda–Cold Dark Matter). 

Come approccio in realtà è piuttosto empirico e dal mio punto di vista può anche sembrare quasi più ingegneristico che fisico. Certo è che in qualche modo bisognava fare dei passi avanti e questi prevedono anche l’errore, anche perchè a fronte di una scoperta così importante come quella dell’Universo in accelerazione non si poteva far finta di niente. Per quanto mi riguarda voglio mostrare per quali motivi secondo me la teoria della materia oscura è un binario morto.

Per poter seguire questo discorso bisogna prima comprendere un concetto chiave della cosmologia. La massa e l’energia in realtà non sono altro che due forme equivalenti della stessa cosa. La massa può essere convertita in energia e viceversa. Questo è alla base della più famosa equazione di Einstein. Ha dunque senso porsi il
problema di quanta massa-energia sia presente attualmente nell’Universo. Per farla breve, quello che gli astronomi rilevarono all’inizio del secolo scorso è che l’Universo è in espansione e poiché è in espansione deve esserci stato un momento in cui aveva una dimensione minima (il Big Bang). Scoperto questo nacquero subito dei modelli predittivi sul suo futuro. Si pensava che il suo destino dipendesse dalla massa e dalla gravità in esso contenuta: a fronte dell’esplosione iniziale (cioè del Big Bang), se ci fosse stata troppa massa l’Universo si sarebbe contratto su se stesso, mentre se ce ne fosse stata troppo poca avrebbe continuato ad espandersi. All’epoca però si riteneva che, siccome l’esplosione iniziale è avvenuta in un arco di tempo delimitato, la spinta iniziale doveva essere terminata da tempo e quindi l’Universo non avrebbe dovuto accelerare nella sua espansione. Ancora una volta la scienza era in errore: uno studio effettuato da Saul Perlmutter nel 1998 mostrò che in realtà l’Universo sta accelerando la sua espansione. Quindi non solo sembra non esserci abbastanza massa per giustificare il fatto che le galassie conservino le proprie strutture, ma sembra esserci qualcosa che spinga l’Universo ad espandersi sempre più velocemente. Questa misteriosa energia fu chiamata energia oscura e non ha niente a che vedere con la materia oscura. Quindi in meno di un secolo si è passati da una teoria di Universo statico sicuramente errata ad un caos di teorie in cui non è ancora oggi possibile stabilire quale abbia effettivamente ragione. Il modello mainstream è divenuto tale, a mio avviso, senza l’esistenza di prove schiaccianti. Anzi, più si va avanti con le scoperte scientifiche e più mi sembra di notare un vacillamento dei fondamenti di questa teoria. Nel 2013 girava spesso questo grafico (le percentuali sono relative ai calcoli dell’epoca):