Un consorzio internazionale guidato dal Leibniz-Institut fur Astrophysik Potsdam (AIP) ha analizzato la velocità delle stelle in 12 delle galassie più piccole e fioche dell’Universo, presentando i risultati su Astronomy & Astrophysics. Il lavoro, che coinvolge partner in Regno Unito, Cina, Portogallo, Olanda e Svezia, mette a dura prova le teorie alternative sulla gravità e rafforza l’ipotesi che la materia oscura sia necessaria per spiegare i movimenti galattici. Da decenni, il dibattito sulla materia oscura anima la comunità scientifica: la teoria dominante propone la presenza di una massa invisibile che tiene insieme le galassie, ma teorie alternative come la dinamica newtoniana modificata (MOND, acronimo di “Modified Newtonian Dynamics”) sostengono che le leggi gravitazionali vadano adattate su grandi scale, eliminando così la necessità della materia oscura.
Guidati dalla dottoranda Mariana Julio (AIP), i ricercatori hanno misurato con precisione la gravità delle stelle a diverse distanze dal centro in 12 galassie nane. Ciò ha permesso di testare in dettaglio sia MOND che i modelli con alone di materia oscura calcolati al supercomputer britannico DiRAC.
“Le più piccole galassie nane da tempo ponevano problemi alle teorie gravitazionali alternative, ma le differenze potevano essere attribuite a errori di misura o a modifiche dei modelli. Con la nostra analisi, per la prima volta, abbiamo risolto i profili radiali della gravità con grande dettaglio. Le nostre osservazioni e le simulazioni EDGE mostrano che i campi gravitazionali non dipendono solo dalla materia visibile, ma richiedono materia oscura“, ha dichiarato Julio.
Il lavoro sfida anche un principio consolidato, la “radial acceleration relation,” che lega quantità di materia visibile e intensità del campo gravitazionale. Mentre questo legame regge per le galassie grandi, qui si rompe: nelle galassie nane, la stessa quantità di materia visibile genera campi gravitazionali diversi, suggerendo che un “ingrediente invisibile” – la materia oscura – giochi un ruolo fondamentale.