In questo articolo Indice dei contenuti 2 sezioni
Trovare la materia oscura significa, prima di tutto, imparare a scartare tutto quello che potrebbe imitarne gli effetti. Sembra un dettaglio da pignoli, invece è il cuore del problema: se un fenomeno qualsiasi produce lo stesso segnale che ci si aspetta da una particella invisibile, il rischio di prendere un abbaglio diventa concreto. E il guaio, stando a quanto emerge da un lavoro di simulazione, è che alcune delle tracce ritenute più promettenti potrebbero nascere dalla galassia stessa che si sta osservando, senza bisogno di scomodare nulla di esotico.
Il terreno di gioco sono i cosiddetti flussi stellari, lunghissime scie di stelle che si formano quando un ammasso viene stirato e deformato dalla gravità della Via Lattea. Immaginare una collana che si spezza e le cui perle si allineano lungo un’orbita rende bene l’idea. Sono strutture delicate, fragili, sensibili a qualunque disturbo: basta un passaggio ravvicinato di qualcosa di massiccio per generare pieghe, interruzioni, addensamenti improvvisi. Proprio questa fragilità le ha rese interessanti agli occhi degli astronomi, che da anni le trattano come una specie di rivelatore naturale sparso nel cielo.
Il ruolo dei subaloni e il dubbio che li accompagna
La teoria è elegante. Piccoli grumi invisibili di materia oscura, chiamati subaloni, dovrebbero popolare i dintorni delle grandi galassie. Nessuno può vederli, ma la loro massa esercita comunque un’attrazione. Se uno di questi grumi attraversa la traiettoria di un flusso stellare, dovrebbe lasciare un segno, una specie di impronta digitale gravitazionale leggibile nella distribuzione delle stelle. Chi studia questi oggetti ha quindi iniziato a cercare buchi e distorsioni nelle scie, sperando di risalire indirettamente a ciò che nessun telescopio riesce a fotografare.
Il punto debole del ragionamento sta tutto in una domanda semplice: quelle deformazioni vengono davvero dai subaloni? Oppure ci sono altri modi, molto più banali, per ottenere lo stesso risultato? Una galassia non è un ambiente tranquillo. Bracci a spirale, nubi di gas, stelle massicce, il moto complessivo del disco: tutti elementi capaci di scombinare la geometria di un flusso senza che la materia oscura c’entri nulla.
La simulazione della University of Washington
Per provare a rispondere, un gruppo della University of Washington ha costruito quattro galassie virtuali simili alla Via Lattea e ci ha inserito circa 15.000 flussi stellari. La scelta più interessante riguarda però ciò che è stato tolto: nella simulazione sono stati deliberatamente esclusi i piccoli perturbatori, subaloni di materia oscura compresi. In pratica un esperimento controllato, con l’ingrediente sospetto rimosso dalla ricetta.
Poi il tempo virtuale è stato lasciato scorrere per cinque miliardi di anni. Il risultato, alla fine della corsa, è che quasi tutti i flussi presentavano comunque irregolarità. Pieghe e discontinuità che, osservate dall’esterno e senza sapere come era stata impostata la simulazione, chiunque avrebbe potuto attribuire al passaggio di un grumo invisibile.
Questo cambia parecchio l’approccio alla caccia. Non significa che i flussi stellari siano inutili come strumento di indagine, significa che il rumore di fondo generato dalla galassia stessa è molto più rilevante di quanto si pensasse. Prima di puntare il dito su un subalone servirà quindi dimostrare che nessun altro meccanismo interno alla Via Lattea può spiegare quella particolare deformazione. Un lavoro più lungo e meno spettacolare, ma necessario per non costruire scoperte su fondamenta traballanti.
