Gli scienziati hanno messo l’universo in bilico

Rappresenta il team presso Trade Magazine Giornale astrofisico I rapporti indicano che la materia rappresenta il 31% della quantità totale di materia ed energia nell’universo, mentre il resto è costituito da energia oscura.

“I cosmologi presuppongono che solo il 20% circa di tutta la materia sia costituita da materia ordinaria o ‘barionica’, che comprende stelle, galassie, atomi e vita”, spiega il leader dello studio Mohamed Abdullah dell’Università giapponese di Chiba. “Circa l’80% è costituito da materia oscura, la cui natura misteriosa non è ancora nota, ma potrebbe essere costituita da alcune particelle subatomiche non ancora scoperte.

La sua coautrice e professoressa di fisica Gillian Wilson spiega questo approccio: “Il team ha utilizzato una tecnica collaudata per determinare la quantità totale di materia nell’universo, vale a dire confrontando il numero osservato e la massa degli ammassi di galassie per unità di volume con le previsioni provenienti da simulazioni numeriche. .”

“Il numero di ammassi di galassie attualmente osservati, o la cosiddetta ‘abbondanza di ammassi’, è molto sensibile alle condizioni cosmiche, soprattutto alla quantità totale di materia”, aggiunge Wilson.

Il team ha confrontato il numero misurato di ammassi di galassie con le previsioni provenienti da simulazioni numeriche. (Foto: Muhammad Abdullah, Università di Chiba, Giappone)

Ma questo non è facile, come sottolinea Anatoly Klepin dell’Università della Virginia: “Una percentuale maggiore di materia totale nell’universo porterebbe alla formazione di più ammassi. Ma è difficile misurare accuratamente la massa degli ammassi di galassie perché la maggior parte della materia è oscura e non possiamo vederla.” direttamente con i telescopi.

Pertanto, il gruppo di ricerca ha dovuto utilizzare un indicatore indiretto della massa del mucchio. Gli scienziati hanno derivato questo dal fatto che gli ammassi più massicci contengono più galassie rispetto agli ammassi meno massicci: una relazione di ricchezza di massa (MRR).

Misurando il numero di galassie in ciascun ammasso, il team è stato in grado di stimare la loro massa totale. Il numero e la massa osservati degli ammassi di galassie per unità di volume possono quindi essere confrontati con le previsioni ricavate dalle simulazioni numeriche.

I ricercatori hanno trovato il miglior accordo tra osservazioni e simulazioni per un universo composto per il 31% da materia totale. Questo valore è stato precedentemente determinato dal fondo cosmico a microonde (CMB) del satellite Planck. CMB è una tecnologia completamente indipendente.

“Siamo riusciti a effettuare la prima misurazione della densità del materiale utilizzando l’MRR, che è in ottimo accordo con il metodo CMB sviluppato dal team Planck”, afferma il coautore Tomoaki Ishiyama dell’Università di Chiba. Ciò dimostra che la determinazione della frequenza degli ammassi è un metodo competitivo per determinare i parametri cosmologici.

Allo stesso tempo, lo studio rappresenta il primo utilizzo riuscito della spettroscopia, una tecnica in cui la radiazione viene scomposta in uno spettro di singole bande o colori per determinare con precisione la distanza dai singoli ammassi e dalle galassie che ne fanno parte. La gravità è destinata a determinare la massa.