Ecco la massa nascosta del cosmo

Immagine ESA/ATG MediaLab

L’italiano Fabrizio Nicastro guida il team internazionale che ha «visto» la rete di gas invisibili. L’astrofisico: «È stata una caccia durata vent’anni»

di Giovanni Caprara

La chiamavano la «massa mancante» dell’universo. Le teorie dicevano che doveva esistere ma nessuno riusciva a dire dove fosse. «Era uno dei più grandi misteri dell’astrofisica ma ora l’abbiamo vista» ci racconta da Boston Fabrizio Nicastro, astronomo dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf).

Dell’universo noi cogliamo solo il 5 per cento formato da galassie, stelle e pianeti: è la materia visibile «barionica», la stessa di cui anche noi siamo formati. Tutto il resto, materia oscura ed energia oscura, resta ignoto. Però anche della materia visibile i telescopi riuscivano a mostrarci solo la metà di quanto esiste. «Con l’arrivo degli osservatori spaziali Chandra della Nasa e Xmm-Newton dell’Esa siamo riusciti a individuarne le tracce, dimostrando che la massa mancante esiste».

Fabrizio Nicastro insegue con tenacia il mistero da vent’anni e ora è alla guida di un gruppo internazionale di scienziati ognuno specializzato in uno spicchio del mistero.

Ci sono le università americane di Princeton, dell’Ohio, del Colorado, di Città del Messico e le università e gli istituti dell’Inaf di Trieste, Bologna e Roma

«Incominciai vent’anni fa quando ero all’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, a Boston, analizzando i dati raccolti con il satellite Chandra ma la scoperta l’abbiamo ottenuta ora con l’Xmm-Newton grazie ai suoi sensibilissimi spettrografi».

Nicastro ha studiato i raggi X emessi da un quasar, una galassia con un nucleo attivo che lancia fiumi di radiazioni, e distante 5 miliardi di anni luce dalla Terra. Il flusso ha rivelato degli assorbimenti spiegabili solo dalla presenza di atomi presenti in mezzo che si sono rivelati di ossigeno.

«Gli atomi formano dei fili sottilissimi, quasi impercettibili, che diventano una ragnatela caldissima con temperature di milioni di gradi riempiendo lo spazio tra le galassie». Fatti i conti, la ragnatela aveva proprio la quantità di massa a lungo cercata, come Nicastro e i colleghi spiegano sulla rivista Nature.

«Il disegno dell’universo visibile è ora completo — dice lo scienziato — e questo garantisce solidità alla teoria che aveva prevista la sua massa ma soprattutto costituisce la base certa per andare oltre e trovare prove degli altri due grandi misteri della materia oscura e dell’energia oscura; le due grandi sfide aperte dell’astrofisica».

L’ultimo tassello è stato raccolto con un’osservazione continua da record durata 18 giorni dalla quale sono emersi i due punti della ragnatela, uno probabilmente anche con idrogeno.

Ora si aspetta il lancio del satellite europeo Athena nel 2028 dotato di strumenti ancora più sensibili con i quali si potrà completare il quadro abbozzato.

Fabrizio Nicastro, 52 anni, dopo la laurea e il dottorato alla «Sapienza» di Roma è volato negli Stati Uniti all’Harvard- Smithsonian Center for Astrophysics, vicino a Boston.

«Dovevo rimanere per poco tempo e invece mi sono fermato dodici anni. Ma nel 2006 ho vinto un concorso all’Inaf e sono felice di essere ritornato anche se mantengo i rapporti con il centro di Boston, un punto di riferimento internazionale per indagare il cielo a raggi X».

(Dal Corriere della Sera del 24 giugno 2018 – Per gentile concessione dell’Autore)

Giovanni Caprara, giornalista e scrittore, è responsabile della redazione scientifica del Corriere della Sera