Se pensate che la maggior parte della materia conosciuta sia concentrata nelle splendide stelle e nelle galassie che illuminano il nostro cielo notturno, ripensateci. Un insieme ben più complesso si cela negli spazi oscuri tra queste entità luminose.
L’immagine che abbiamo dell’universo di solito inizia con l’incommensurabile spettacolo di galassie, stelle e buchi neri. Eppure, il quadro che emerge dalle scoperte scientifiche va ben oltre questa visione superficiale. Secondo la teoria del Big Bang, la materia ordinaria, fatta di protoni, neutroni ed elettroni, costituisce solo il 5% dell’intero universo. Si potrebbe pensare che tale percentuale, sebbene piccola, sia dominata dalle stelle visibili. In realtà, la gran parte di questa materia è distribuita in forme non visibili, lontane dagli oggetti celesti più appariscenti.
L’idea di uno spazio intergalattico vuoto è un mito, perché è in questo “vuoto” apparente che si trova un’enorme e intricata struttura filamentosa, conosciuta come la rete cosmica. Questa struttura è composta di atomi ed elettroni sparsi, una spiegazione che ha impegnato gli scienziati per molti anni.
La sfida del censimento cosmico
Secondo Chris Impey, professore di astronomia presso l’Università dell’Arizona, il compito di censire accuratamente la materia ordinaria nell’universo è arduo, ma non impossibile. In passato, le stelle sono state il punto di partenza più ovvio per questo processo. Con centinaia di miliardi di galassie nell’universo osservabile, ognuna contenente milioni se non miliardi di stelle, la loro quantità sembra immane. Tuttavia, gli astronomi calcolano che tutte le stelle rappresentino soltanto lo 0,5% dell’universo totale materico. Allora, dov’è nascosto il resto?
La risposta risiede nelle strutture intergalattiche. Questo spazio, definito “mezzo intergalattico“, presenta una densità media incredibilmente bassa, con circa un atomo di materia per metro cubo, ed è qui che si annida gran parte della materia ordinaria mancante. Sebbene difficile da osservare con i telescopi tradizionali, lo studio delle caratteristiche del mezzo intergalattico ha visto una rivoluzione grazie ai lampi radio veloci.
I lampi radio: una finestra sull’invisibile
Un notevole salto in avanti è stato reso possibile dalla scoperta dei lampi radio veloci (Fast Radio Bursts, FRB). Queste esplosioni di onde radio, provenienti da galassie lontane, viaggiando nello spazio intergalattico, interagiscono con la materia che trovano lungo il percorso. Le onde radio lunghe sono rallentate più delle corte, creando un effetto di dispersione che può essere misurato per calcolare la quantità di materia implicata.
Un recente studio condotto da un team di scienziati del Caltech e dell’Harvard Center for Astrophysics ha analizzato il passaggio di 69 FRB, utilizzando una rete di 110 radiotelescopi. I dati rivelano che il 76% della materia ordinaria si trova tra le galassie, il 15% negli aloni che le circondano, e solo un modesto 9% è contenuto all’interno delle galassie stesse.
La visione del futuro: un puzzle si completa
Con migliaia di lampi radio ora monitorati ogni anno, siamo sulla strada giusta per ottenere una mappa tridimensionale dettagliata della rete cosmica. Questo progresso non solo consolida le teorie cosmologiche prevalenti, ma apre la strada a una comprensione più profonda del nostro universo. Tuttavia, il mistero persiste: la materia oscura e l’energia oscura rimangono enigmi non risolti. Queste entità invisibili dominano significativamente l’universo, eppure sfuggono completamente alla nostra vista diretta.
Le recenti scoperte non solo confermano le previsioni della teoria del Big Bang, ma ci incitano a continuare nella nostra ricerca del vero volto del cosmo. Ora più che mai, sappiamo dove cercare i mattoni fondamentali che costituiscono noi stessi e l’universo che ci circonda, risolvendo parte di un gigantesco rompicapo che affascina da sempre l’umanità.