mercoledì 31 gennaio 2024

CORSO SUL MODELLO COSMOLOGICO STANDARD: Lezione 7 Materia Oscura nel Modello Cosmologico Standard

Capitolo 7: Materia Oscura nel Modello Cosmologico Standard

Paragrafo 1: Questo paragrafo si concentra sulla materia oscura all'interno del Modello Cosmologico Standard (MCS). Introduciamo la materia oscura come una componente non barionica che costituisce la maggior parte della massa totale dell'universo, ma che interagisce debolmente o non interagisce affatto con la luce e altre forme di radiazione elettromagnetica. Questo aspetto della materia oscura è stato introdotto per risolvere alcune delle discrepanze osservative che sorgono quando si considera solo la materia barionica. Esploriamo le motivazioni per l'introduzione della materia oscura, evidenziando la sua importanza nel colmare il divario tra la massa osservata e la massa prevista delle galassie e degli ammassi di galassie. Le osservazioni astronomiche mostrano che la massa visibile delle galassie non è sufficiente a spiegare i movimenti orbitali delle stelle al loro interno e che la presenza di materia oscura è cruciale per comprendere le dinamiche a livello galattico e cosmico. Paragrafo 2: Proseguiamo ora con una discussione più approfondita sulla natura della materia oscura, esaminando le particelle ipotetiche che potrebbero costituirla. La materia oscura è ancora una delle questioni aperte più importanti nella fisica delle particelle, e diverse ipotesi sono state avanzate, tra cui particelle supersimmetriche e particelle di materia oscura auto-interagenti. Discutiamo delle prove osservative della presenza di materia oscura, concentrandoci sulla curva di rotazione delle galassie. Le osservazioni mostrano che la velocità delle stelle nelle galassie rimane costante anche nelle regioni esterne, suggerendo la presenza di massa invisibile, che si ritiene essere in gran parte costituita da materia oscura. Esaminiamo anche gli effetti gravitazionali della materia oscura sulla luce proveniente da oggetti distanti, come la lente gravitazionale, che fornisce ulteriori evidenze della sua esistenza. Esploriamo gli esperimenti in corso per rilevare direttamente la materia oscura. Diverse strutture sotterranee e esperimenti spaziali sono stati progettati per individuare le particelle di materia oscura che attraversano la Terra, ma finora gli esiti sono inconcludenti. Concludiamo il paragrafo discutendo delle prospettive future per la comprensione di questa componente fondamentale nel contesto del MCS, evidenziando come ulteriori scoperte possano portare a una comprensione più dettagliata della natura della materia oscura e del suo impatto sulla struttura e l'evoluzione dell'universo.

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