Dai dati del telescopio Hubble un nuovo rompicapo per gli astronomi.

C'è ma non si vede. Oppure non c'è, e le teorie che la prevedono sono sbagliate. O ancora: c'è, ma non dovrebbe essere lì. La materia oscura, la misteriosa sostanza che si ritiene componga circa un quarto dell'universo ma non può essere osservata direttamente, continua a mettere alla prova gli astronomi.

A suscitare perplessità sono le osservazioni compiute dal telescopio Hubble al centro di Abell 520, un ammasso di galassie che si trova a circa 2, 4 miliardi di anni luce di distanza dalla Terra, e che è stato soprannominato train wreck ("incidente ferroviario") per la sua struttura caotica.

Secondo le teorie prevalenti, gli ammassi di materia oscura, detti "aloni", costituiscono l'"ancora" gravitazionale attorno alla quale la materia normale si ammassa, formando le galassie. Quando avviene una collisione tra due o più galassie o ammassi di galassie, anche queste ossature di materia oscura si scontrano tra loro. E poiché la materia oscura esercita un'attrazione gravitazionale, anche la materia visibile dovrebbe essere trascinata nella collisione. La teoria era stata corroborata dall'osservazione del "Bullet cluster" (qui un'immagine), un ammasso di galassie considerato come un esempio da manuale del comportamento della materia oscura.

Nel corso della stessa ricerca, effettuata nel 2006, gli astronomi hanno scoperto che al centro di Abell 520 c'è un "nucleo oscuro", composto, appunto, di materia oscura. Ma attorno a questo nucleo esistono molte meno galassie visibili di quanto si prevedesse. Sembra che, invece di essersi concentrata attorno alla materia oscura, la materia visibile sia "volata via" dopo la collisione.

"È molto difficile spiegare questa osservazione con le teorie prevalenti sulla materia oscura o sulla formazione delle galassie", commenta Myungkook James Jee dell'Università della California di Davis e coautore della ricerca pubblicata sulla rivista Astrophysical Journal..

Teoria da rifare?

I risultati del 2006 erano così inattesi che alcuni scienziati li avevano ritenuti invalidi. Ma la recente analisi dei dati di Hubble sembra confermarli. E gli astronomi sono più perplessi che mai.

"Abbiamo cercato di approntare modelli che potessero spiegare questa situazione, ma non ne abbiamo trovato neanche uno adatto", dice Andisheh Mahdavi, astronomo alla San Francisco State University e coautore dello studio. "Non c'è proprio modo di spiegare perché tanta materia oscura fredda si ammassi in una regione dove ci sono così poche galassie".

Le possibili spiegazioni proposte dal team di studiosi richiederebbero comunque aggiustamenti nella teoria. Potrebbero ad esempio esistere diversi tipi di materia oscura: alcuni si attrarrebbero l'un l'altro durante le collisioni, altri no. Un'altra possibilità è che Abell 520 sia il risultato di uno scontro tra tre ammassi di galassie, e non solo due, il che prevederebbe una serie di interazioni più complicate. "Si potrebbe immaginare una struttura provvisoria in cui si verifica un 'picco' di materia oscura sganciato dalla presenza di galassie", spiega ad esempio Avi Loeb, capo del dipartimento di astronomia dell'università di Harvard, che non ha partecipato alla recente ricerca.

L'équipe che ha scoperto le anomalie annuncia una serie di ulteriori simulazioni al computer per chiarire meglio la natura di Abell 520. Ma se le simulazioni dovessero confermare le osservazioni, sostiene Mahdavi, occorrerà rimettere mano a tutte le teorie sulla materia oscura.

"Sono perplesso come lo ero nel 2007", conclude lo studioso. "Le osservazioni che abbiamo compiuto sono proprio spiazzanti".