E’ giusto dire che la radioastronomia ha veramente rivelato un Universo invisibile, e poi ha frustrantemente fornito le prove di un Universo ancora più nascosto che nemmeno loro possono vedere.
Negli anni ’30, un astronomo svizzero di nome Fritz Zwicky arrivò a una conclusione sorprendente: le galassie che si muovono l’una intorno all’altra in ammassi non dovrebbero stare insieme a quelle incredibili velocità. In parole povere, la loro velocità di scorrimento dovrebbe strappare le galassie, ma non è così. Suggerì che le galassie devono essere più robuste di quanto possiamo rilevare, e soprannominò la colla pesante invisibile “materia oscura”.
Per decenni, la “materia oscura” fu una nota a piè di pagina, e pochi seguirono la strada di Zwicky finché una notevole scoperta negli anni ’50 gli diede ragione. Gli astronomi Vera Rubin e Ken Ford usarono un sofisticato spettrometro per cronometrare i sottili spostamenti degli spettri delle stelle nelle galassie a spirale vicine e lontane. Misurarono le stelle verso l’esterno dei nuclei di queste galassie, per avere un’idea della velocità di rotazione di galassie come la nostra Via Lattea e di come tale rotazione diminuisca man mano che ci si allontana dal nucleo.
Contrariamente alla fisica vecchia di secoli, le stelle esterne non orbitavano più lentamente di quelle interne. Rubin guardò alla teoria della materia oscura di Zwicky e trovò una soluzione: per bilanciare le loro velocità a quelle distanze dai loro massicci nuclei centrali, le galassie devono essere fatte di altra roba oltre a quella che possiamo rilevare.
Utilizzando il radiotelescopio da 300 piedi di Green Bank, Mort Roberts trovò enormi aloni di idrogeno gassoso invisibile che si estendevano ben oltre i dischi visibili di queste galassie. Cronometrando quel gas, lui e altri hanno esteso la curva di rotazione piatta diverse volte il diametro della galassia visibile. Chiaramente, ha dimostrato che le galassie sono fatte di molta più materia di quella che può essere rilevata anche dai più grandi radiotelescopi.
I radiotelescopi a grande parabola, come il nostro GBT, continuano ad aiutarci a dedurre dove si trova la materia oscura in base agli effetti che ha sulla materia visibile intorno ad essa. E la dettagliata visione radio del VLA ha catturato effetti di lensing causati da concentrazioni di materia che deformano il passaggio della luce da dietro di loro.
Decenni dopo, e i fisici concordano che il 25% dell’Universo è fatto di materia oscura. Meno del 5% è materia visibile, rilevabile, come stelle, pianeti, voi. La maggior parte dell’Universo è energia oscura.
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