Thread by @fsyloslab

La materia oscura è stata introdotta per spiegare diverse osservazioni in astrofisica e cosmologia. La principale e la più diretta è quella delle curve di rotazione delle galassie esterne: la velocità di rotazione delle stelle rimane costante a grandi distanze dal centro
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delle galassie. Se la velocità di rotazione fosse determinata dalla materia luminosa, dovrebbe diminuire con l'aumentare della distanza, come avviene, ad esempio, nel sistema solare come scoperto da Keplero nel 1600 (👉 )
2/it.wikipedia.org/wiki/Leggi_di_…

Questa discrepanza ha portato alla conclusione che massicci alone sferici di materia oscura dominino la dinamica gravitazionale delle galassie a spirale. Il disco di materia luminosa è immerso in una distribuzione sferica di materia oscura
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In questo modello la massa della materia oscura è, per una galassia a spirale tipica, 10 volte quella della materia visibile. Inoltre la materia visibile è un disco e ruota, la materia oscura è in una sfera e non ruota ma si muove in tutte le direzioni isotropicamente.
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In un nuovo articolo pubblicato oggi con @GiordanoMarzo, @straMATTEO e #SebastienComeron abbiamo proposto un modello diverso: il modello del disco di materia oscura propone in cui la materia oscura è localizzata all'interno del disco galattico stesso.

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https://twitter.com/RAS_Journals/status/1725062397856031036

In questo modello dunque la materia oscura è distribuita nel disco come quella visibile, e dunque ruota come quella visibile. La differenza è che è meno concentrata verso il centro della galassia.
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L'idea è che materia oscura sia distribuita come il gas di idrogeno neutro che si può osservare. L'idrogeno meno è addensato delle stelle verso centro della galassia ma più diffuso verso l'esterno e ha una proprietà notevole scoperta da Albert Bosma nel 1981.
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Se si prende la curva di rotazione dovuta solo all'idrogeno e si moltiplica per 10 (in media) si ottiene la curva di rotazione osservata nelle stelle. Questo ci ha portato ad ipotizzare che l'idrogeno sia un tracciante di una componente che non si osserva (dunque oscura) ma
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che ha la stessa distribuzione spaziale dell'idrogeno. Potrebbe essere semplicemente idrogeno molto freddo che non emette la riga a 21 cm.

Dunque nell'articolo 👉

abbiamo mostrato che tutte le galassie del campione THINGS 👉

9/academic.oup.com/mnras/article/…
www2.mpia-hd.mpg.de/THINGS/Overvie…

sono ben descritte dal modello in cui la materia è nel disco (statisticamente allo stesso livello del modello ad alone sferico). Questo è un risultato notevole anche alla luce dei risultati che abbiamo recentemente ottenuto sulla nostra galassia 👉
10/scientificamerican.com/article/the-mi…

Ma c'è di più. Nell'articolo abbiamo anche mostrato che il modello a disco può spiegare in maniera semplice una famosa relazione tra la luminosità (o massa) delle galassie a spirali e la velocità di rotazione scoperta da Brent Tully & Richard Fisher nel 1977
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Rimangono ora due punti chiave: sviluppare dei test osservativi capaci di discernere tra un modello a disco e uno sferico e capire la dinamica di formazione del modello a disco che necessariamente è diversa da quella del modello sferico.
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I tests osservativi sono in fase di realizzazione grazie anche ai nuovi telescopi come @JWSTObserver e ai nuovi dati di @ESAGaia.
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Per i modelli teorici abbiamo fatto recentemente dei progressi 👉
Dobbiamo ora capire come inserire questo modello in un quadro cosmologico
14/journals.aps.org/pre/abstract/1…

@RAS_Journals @cref_official @le_scienze @marcocattaneo
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