ECCESSO GAMMA DALLE MILLISECOND PULSAR

Annichilazione di dark matter? C’è chi dice no

L’eccesso anomalo di raggi gamma provenienti dal centro della Via Lattea è prodotto, probabilmente, da stelle di neutroni in rapida rotazione. E non dall’annichilazione della materia oscura, come ipotizzato in precedenza. A sostenerlo, due studi pubblicati su Physical Review Letters. Il commento di Pietro Ubertini (INAF IAPS Roma)

Gli astrofisici lo chiamano “eccesso di radiazione gamma”, ed è un enigma che li perseguita almeno dal 2009. Un po’ come ispettori dell’Agenzia delle Entrate insospettiti da un’incongruità palese tra il reddito dichiarato d’un contribuente e il suo tenore di vita, gli scienziati vogliono capire a cosa sia dovuta la quantità anomala di fotoni ad altissime energie, una sorta di nebbia diffusa, che sale dal cuore della nostra galassia. Troppo elevata rispetto a quanto sarebbe giustificato dalle sorgenti che si conoscono. Un eccesso, appunto. Che ci sia è fuori discussione: lo ha misurato a più riprese, attorno ai 2 GeV (gigaelectronvolt), quel “redditometro” per le alte energie che è il satellite Fermi della NASA. Ma cosa la produce?

La Via Lattea in raggi gamma vista dal satellite della NASA Fermi. I risultati di due analisi statistiche indipendenti (nei riquadri) hanno dimostrato che la distribuzione dei fotoni è disomogenea, non diffusa, suggerendo così che sia improbabile che all’origine dei raggi gamma in eccesso dal centro della nostra galassia vi sia l’annichilazione della materia oscura. Crediti: Christoph Weniger, UVA / Princeton

La Via Lattea in raggi gamma vista dal satellite della NASA Fermi. I risultati di due analisi statistiche indipendenti (nei riquadri) hanno dimostrato che la distribuzione dei fotoni è disomogenea, non diffusa, suggerendo così che sia improbabile che all’origine dei raggi gamma in eccesso dal centro della nostra galassia vi sia l’annichilazione della materia oscura. Crediti: Christoph Weniger, UVA / Princeton

Rispondere non è semplice, anche perché se c’è un luogo caotico è proprio la zona centrale della Via Lattea. Fatto sta che, scartando una possibilità dopo l’altra, una fra le poche carte rimaste in mano agli astrofisici era fino a ieri un’ipotesi a dir poco esotica: a produrre l’eccesso di raggi gamma sarebbe stata l’annichilazione di particelle di materia oscura – per la precisione, di WIMPs. Ora, tenendo conto che nessuno sa esattamente cosa sia, la materia oscura, è facile intuire quanto quest’ipotesi risultasse insoddisfacente. Tanto più che risultati provenenti da altri esperimenti, come per esempio quelli prodotti di recente dal telescopio spaziale Planck dell’ESA, hanno iniziato a porre pesanti ipoteche sull’effettiva possibilità che la dark matter possa annichilare.

Ora però si affaccia sulla scena una possibilità alternativa. All’origine della radiazione gamma apparentemente diffusa (una sorta di nebbia, appunto), leggiamo in due articoli appena pubblicati sull’ultimo numero di Physical Review Letters, ci sarebbero in realtà una miriade di singole sorgenti puntiformi: nella fattispecie, una miriade di millisecond pulsar: vere e proprie trottole spaziali, che girano a velocità elevatissima, con intensi campi magnetici, e quindi molto efficienti nel generare raggi gamma ad alta energia.

Una spiegazione, questa, resa tanto più convincente dal fatto che i due team di ricerca – uno diviso fra Princeton e il MIT e l’altro dell’Università di Amsterdam – siano giunti a questa conclusione in modo del tutto autonomo, seppur in contemporanea, e applicando ai dati di Fermi tecniche d’analisi statistica differenti: la wavelet transformation gli olandesi, e quella detta non-Poissonian noise gli americani (vedi immagine in alto).

«È un’ipotesi molto florida, che andrà verificata con altre misure nei prossimi anni», commenta ai microfoni di Media INAF Pietro Ubertini, direttore dell’INAF IAPS di Roma. «Sicuramente cercheremo, anche con strumenti di più bassa energia, e in futuro con radiotelescopi come lo Square Kilometer Array (SKA), di vedere se si riuscirà a dare una spiegazione. Se si riuscirà, dunque, a scoprire questa quantità notevole di pulsar isolate, una per una, per poter dimostrare, appunto, che la somma di tutti questi piccoli oggetti dà luogo a questa sorta di nebbia che ancora non è stata risolta in maniera abbastanza precisa».

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