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Dai buchi neri primordiali nuovi indizi sulla materia oscura

16 September 2019
Studiando le interazioni tra la luce e i gas nello spazio intergalattico, ricercatori della SISSA indagano sulla composizione dell’Universo

In cerca di risposte sull’origine del Cosmo tra foreste e ragnatele cosmiche che popolano lo Spazio profondo. “Abbiamo testato uno scenario in cui la materia oscura è composta da buchi neri non stellari, ma formati nell'universo primordiale” Afferma Riccardo Murgia, primo autore dello studio recentemente pubblicato su Physical Review Letters insieme ai colleghi Giulio Scelfo e Matteo Viel della SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati e dell’INFN sezione di Trieste e ad Alvise Raccanelli del CERN di Ginevra.

In questo lavoro gli scienziati si sono concentrati in particolare sull’abbondanza di PBH più massivi di 50 volte la massa del sole. In pratica, i ricercatori hanno cercato di definire meglio alcuni parametri legati alla loro presenza (massa e abbondanza per la precisione) analizzando l’interazione della luce emessa da lontanissimi quasar con la ragnatela cosmica (cosiddetta “cosmic web”), una rete di filamenti composta da gas e materia oscura presente in tutto l’Universo. All’interno di questa fitta trama, gli studiosi si sono concentrati sulla “foresta Lyman-alfa”, ovvero l’insieme delle interazioni dei fotoni con l’idrogeno dei filamenti cosmici, che presenta delle caratteristiche strettamente legate alla natura fondamentale della materia oscura.

I risultati dello studio sembrano sfavorire il caso che tutta la materia oscura sia composta da un certo tipo di buchi neri primordiali (quelli con una massa maggiore di 50 volte la massa solare) ma non escludono del tutto che potrebbero costituirne una frazione. Queste conclusioni, importanti per la costruzione di nuovi modelli teorici e l’elaborazione di nuove ipotesi sulla natura della materia oscura, offrono una serie di indicazioni molto più precise per tracciare l’intricato percorso verso la comprensione di uno dei più grandi misteri del cosmo.

Comunicato Stampa

Paper originale