Solo il 5% dell’Universo è materia “visibile”!
La materia barionica ordinaria, composta da protoni, elettroni e altre particelle subatomiche conosciute — quella che forma tutti gli oggetti fisici dell’Universo, dalle stelle ai nuclei dei buchi neri — rappresenta solo il 5% del bilancio energetico dell’Universo. Il resto è dominato da componenti ancora misteriose: materia oscura ed energia oscura.
Il team di ricerca dell’Osservatorio Astronomico di Roma studia questi aspetti fondamentali della cosmologia moderna, cercando di capire la natura, l’origine e il ruolo di queste componenti invisibili nella formazione delle strutture cosmiche e nell’evoluzione dell’Universo.
Una simulazione del reticolo cosmico, formata da filamenti diffusi di gas che collegano le galassie in tutto l’Universo. Crediti immagine: Illustris Collaboration.
Come mostrato nel grafico a torta, questo 5% di materia barionica si suddivide a sua volta in una componente facilmente osservabile e quantificabile (circa il 45%, visibile nelle galassie, nei gruppi e negli ammassi di galassie) e in una componente diffusa e calda (con temperature tra 10⁵ e 10⁷ K), che si presume sia associata al mezzo intergalattico e circumgalattico, ma che è difficile da identificare e localizzare. Questo è illustrato anche nel grafico a destra, dove sono riassunte le osservazioni della massa barionica rilevata (asse Y) in prossimità di strutture con diversa massa dinamica, dalle più semplici e leggere (galassie isolate) alle più complesse e massicce (ammassi di galassie). Solo nelle strutture più massicce (con masse superiori a qualche 10¹⁴ masse solari) la quantità di materia barionica rilevata risulta coerente con quella attesa sulla base della frazione barionica universale (Ωb/ΩM) osservata nell’Universo.
Attività in corso
- Alla ricerca dei barioni mancanti attraverso analisi dati e modellizzazione, con un’attenzione particolare alla Via Lattea e al mezzo circumgalattico (CGM) di galassie esterne
- Simulazioni per missioni future, come Athena, HUBS e altre in fase di sviluppo
…e molto altro.