La mia domanda è questa: vorrei sapere in che cosa consiste esattamente la materia oscura e quali benefici potrebbe trarre la scienza e il genere umano dallo sfruttamento di quest'ultima e, in altre parole, in quali campi scientifici questa potrebbe avere delle applicazioni una volta capito il modo per sfruttarla? Potrebbe anche diventare una fonte di energia alternativa al petrolio? Spero mi rispondiate! Grazie!
Caro Andrea,
cominciamo dalla materia oscura. Ne avevo già parlato in un'altra risposta a Ulisse ma per tua comodità riporto parte di quel testo qui, modificandolo leggermente:
L'ammontare di materia luminosa osservato nelle galassie e negli ammassi di galassie non è neanche lontanamente sufficiente a garantire la stabilità gravitazionale di queste strutture. Per spiegare il fatto che galassie e ammassi siano gravitazionalmente legati, dobbiamo allora necessariamente ipotizzare che circa l'80% della materia in esse contenuta risulti essere oscura, nel senso che non emette né riflette radiazione osservabile.
Una volta assodata questa evidenza sperimentale, bisogna fare delle ipotesi sulla possibile natura di questa materia oscura. Si può immaginare che essa sia costituita essenzialmente da:
Tutte queste ipotesi sulla presenza di forme di materia che non riusciamo a vedere coi telescopi, sono supportate da evidenze sperimentali diverse dall'osservazione diretta, come ad esempio gli effetti di deviazione della luce proveniente da altre sorgenti (lensing gravitazionale) che questa materia oscura produce.
Andando su scale di distanza più grandi di quelle degli ammassi di galassie, l'ammontare di materia visibile e materia oscura non è in grado di spiegare in maniera soddisfacente la dinamica complessiva dell'universo. Un esempio su tutti: l'osservazione, sempre più accreditata, che l'espansione dell'universo proceda sempre più velocemente, contriaramente a quanto si pensava fino a qualche anno fa. Per rendere conto di queste ulteriori incongruenze si è ipotizzata la presenza di un'altra entità fisica, la cosiddetta energia oscura. Esistono diverse ipotesi che descrivono la natura di questa energia. Tutte hanno in comune il fatto che, in qualche maniera, questa energia deve essere legata alla presenza di una sorta di interazione gravitazionale repulsiva. Va detto che si tratta di modelli teorici, avvalorati da simulazioni ma non da evidenze sperimentali dirette.
Forse proprio nella presenza dell'energia oscura si nasconde una risposta alla tua domanda sui possibili benefici per l'umanità: l'energia oscura potrebbe, come ho detto, essere legata alla presenza di un'interazione diversa dalle quattro fondamentali (gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte, nucleare debole) e allora possiamo fantasticare su future tecnologie capaci di sfruttare questa interazione, così come un reattore a fissione (o il futuribile reattore a fusione) fa con quella nucleare.
Magari se un giorno queste fantasticherie dovessero cominciare a diventare concrete, sarà bene interrogarsi preventivamente anche sui "malefici" che lo sfruttamento di questa energia potrebbe portare all'umanità: la storia dell'energia atomica e dei suoi utilizzi civili e bellici, dovrebbe averci insegnato qualcosa...