l'oscurità della materia oscura....

[trotasalmonata]

Paky, questa materia oscura deve essere per forza distribuita?
Voglio dire... deve avere una certa uniformità, oppure può concentrarsi in alcuni punti della galassia?
Te lo chiedo perché pensavo ai buchi neri, anche quelli sono "materia oscura"... e di gravità ne fanno parecchia!

Gli avevo posto la stessa domanda la settimana scorsa, e questa è stata la sua risposta

Quindi mi chiedo: la materia oscura, qualora esistesse davvero, dovrebbe essere distribuita uniformemente nello spazio interstellare che invece è sempre stato considerato vuoto? Sarebbe una sorta di "tessuto", di "trama di fondo" che permea in modo uniforme ogni regione dello spazio, o sarebbe concentrata in punti ben precisi, magari in prossimità di stelle molto massicce o buchi neri?

dunque, abbiamo detto che i wimp non interagiscono se non attraverso la gravità. Questa proprietà li rende un gas non collisionale (le singole particelle non si scontrano, come fanno gli atomi di un gas) e non dissipativo (non possono emettere luce).
Succede quindi che, quando una "nube" di materia oscura collassa per forza di gravità, questa non riesce a dissipare l' energia potenziale gravitazionale. La materia "normale", invece, quando collassa, può dissipare la propria energia come luce e formare stelle e pianeti. Quindi la materia oscura non riesce a condensarsi in stelle, può solo formare strutture poco più piccole di una galassia. Quindi, per rispondere alla domanda, la materia oscura è diffusa, e riempire il "vuoto" tra pianeti e stelle, in modo piuttosto uniforme.

diciamo che l'ho un pò presa per buona, anche perchè la definizione stessa di WIMP mi è oscura. Come può una particella dotata di massa, interagire debolmente (Weakly Interacting) con altre particelle? Come può non essere influenzatata fortemente dai campi gravitazionali?
Questa definizione va contro il concetto newtoniano di massa che arriva dalla fisica classica, cioè qualcosa che contiene materia e che quindi, in presenza di un'altra particella, è soggetto ad un potenziale gravitazionale (U = G* Mm/r, con G=costante gravitazionale e r=distanza che separa M ed m).

r non è al quadrato?

Adesso sparo a caso con termini a caso.
Non è che la materia oscura ha massa gravitazionale ma non inerziale?
Magari non interagisce col bosone di higgs...

[Paky]

Non è che la materia oscura ha massa gravitazionale ma non inerziale?

lui invece non c'ha preso...


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[trotasalmonata]

Non è che la materia oscura ha massa gravitazionale ma non inerziale?

lui invece non c'ha preso...


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Ci ho provato...

[Lupoagain]

r non è al quadrato?

No, è un potenziale non una forza.
(Vediamo se c'ho preso io)


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[trotasalmonata]

r non è al quadrato?

No, è un potenziale non una forza.
(Vediamo se c'ho preso io)


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[SilvioD]

r non è al quadrato?

Il quadrato di r compare nell'equazione che esprime la forza con cui due masse interagiscono (F = G Mm/r²), io parlavo invece di potenziale gravitazionale,

[SilvioD]

aspetta, stai fraintendendo...
Interagire debolmente qui sta, in pratica, a significare che non interagisce tramite elettromagnetismo, non che non interagisce gravtazionalmente.
I wimp subiscono la gravità esattamente come la materia normale.

Quindi tutte le interazioni elettrostatiche tipiche dell'elettromagnetismo classico (ione-ione, ione-dipolo, dipolo-dipolo, ecc...), nei WIMP sono totalmente assenti?
E' materia elettricamente neutra, un pò come l'atomo ipotizzato inizialmente da Dalton?

[Paky]

@Paky perché il neutralino dovrebbe farsi rilevare da un fotone o elettrone?

ho studiato...!
i wimp dovrebbero interagire con la materia normale attraverso la forza nucleare debole. Un neutralino che entra in collisione con un nucleo di xeno dovrebbe, scambiando con il nucleo un bosone W o Z, cedere al nucleo un'energia dell'ordine dei 10keV. Questa energia eccita il nucleo di xeno (che dis-eccitandosi emette un fotone ultravioletto), e lo ionizza (generando elettroni liberi).

[Rox]

Nella mia domanda precedente mi sono spiegato malissimo, quindi sembrava una fotocopa di quella di SilvioD.
Mi scuso con tutti e ci riprovo spiegandomi meglio...

Se non ricordo male, la discussione nasce dall'esigenza di spiegare la velocità di rotazione delle galassie, che sarebbe troppo alta rispetto alla massa che esse contengono.
Così, si è pensato di ipotizzare l'esistenza di questa materia oscura, che sarebbe fatta di particelle subatomiche, ma che richiederebbe ipotesi in contrasto con la mia firma.
Sull'ultima frase ho usato il condizionale perché non sono sicuro, ma leggendo Paky percepisco una sensazione di "arrampicata sugli specchi" da parte dei suoi colleghi, come se cercassero di inventare qualcosa che non c'è, per giustificare qualcosa che non sanno spiegare.
Magari mi sbaglio... ma è per questo che l'ho chiamata "sensazione".

Ora proviamo a spostarci sull'estremo opposto, dai corpi più insignificanti a quelli più massicci dell'Universo: i buchi neri.
Che io sappia, nessuno ne conosce il numero e la massa, tranne di quei pochissimi già individuati.
...E se fosse la loro presenza, ad accelerare la rotazione delle galassie?

Cioè... noi vediamo solo le stelle, trascurando giustamente quelle cagatine intorno ad esse: i pianeti. Ma un buco nero non lo possiamo trascurare, anche se pure lui ci risulta invisibile.
In sostanza, io non chiedo se gli WIMP possono aggregarsi tra loro o ad altri corpi, formando buchi neri; non chiedo nemmeno se possono accumularsi intorno ad essi.
Chiedo solo se i buchi neri "normali" (quelli studiati dai vari Schwarzschild, Chandrasekhar, Oppenheimer, Wheeler, ecc. ecc.), derivanti da una stella morta, possono essere cosi numerosi da spiegare la rotazione veloce delle galassie, da soli, senza inventarsi nessun'altra materia oscura.
'Fanculo ai neutrini, ai neutralini, al MOND... e a tutte le altre ipotesi formulate fin qui: qualche bel buco nero supermassiccio, qua e là... e vedrai come ti gira veloce la galassia!

Lo so... Lo so... Mi faccio la vostra stessa domanda...
Se ci ha pensato un idiota qualsiasi, come me, possibile che l'intero mondo accademico non ci sia arrivato?
Ma è per questo che lo chiedo... Mi scuso in anticipo se la risposta c'è già stata, ma seguo il topic da 10 pagine e mi pare di non averla vista.

[sa.piddu]

@Rox forse devi ritornare a pagina 3...

Tutto comincia dall'osservazione delle curve di rotazione delle galassie.
Secondo le leggi di Keplero, la velocita' con cui ruotano le stelle di una galassia dipende dalla massa contenuta all'interno dell'orbita delle stelle stesse. Quindi dalla misura delle velocita' in funzione della distanza dal centro, possiamo ottenere la distribuzione della massa in funzione della distanza dal centro.
Se le galassie sono fatte di sole stelle, potremmo usare la luminosita' delle stelle per misurare la massa. Quindi avremmo che la distribuzione della luminosita' e' proporzionale alla distribuzione della massa. E quindi dalla distribuzione luminosa possiamo predirre la curva di rotazione della galassia.
Ecco il primo problema: la curva di rotazione predetta (la curva A) e' diversa da quella misurata (la curva B):
GalacticRotation2.jpg

Insomma, le stelle alla periferia girano intorno alla propria galassia molto piu' velocemente di quanto ci si aspetti, come se la galassia fosse molto piu' massiccia di quello che ci dice la luminosita'. Ovvero come se ci fosse della materia oscura.

se fosse come dici tu dovrebbero esserci buchi neri dovunque...ho capito la tua ipotesi?!