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Rotazione delle galassie e materia oscura

La nostra galassia, la Via Lattea, si è formata (come le altre galassie) circa 10 miliardi di anni fa ed è del tipo detto "a spirale": essa possiede cioè un denso nucleo centrale ed alcuni bracci che si avvolgono, appunto, a spirale. Si stima che il suo raggio sia di circa 100.000 anni luce.

Il nostro sole si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa (come quasi tutte le stelle), e la sua posizione è in uno dei bracci della spirale ad una distanza di circa 24.000 anni luce dal centro della galassia.
Ogni stella della galassia ruota quindi con una certa velocità ed a una distanza R attorno al centro della galassia. Tale velocità può essere facilmente calcolata eguagliando la forza di gravità che agisce sulla detta stella con la sua forza centrifuga.
Si ottiene così che le velocità di rotazione delle varie stelle debbono diminuire in maniera quasi quadratica con la distanza dal centro della galassia: il nostro sole, in particolare, dovrebbe ruotare ad una velocità di circa 160 km/s.

Si trova invece che il sole ruota ad una velocità di 220 km/s; non solo, ma anche tutte le altre stelle, anche le più lontane dal centro, ruotano circa alla stessa velocità di 220 km/s.
L’ipotesi, oggi quasi universalmente accettata, per spiegare un tale fenomeno, è la presenza nell’universo di una immensa quantità della cosiddetta materia oscura, un qualcosa che non è stato possibile finora di mettere in evidenza in alcuna maniera.
Tale materia oscura, di cui non si conosce né l'origine né la natura (si ipotizza essa sia formata da particelle dette supersimmetriche, ancora da scoprire..), costituirebbe gran parte della materia del nostro universo, e con i suoi effetti gravitazionali all’interno delle galassie, giustificherebbe il fenomeno osservato.

La nostra ipotesi di una velocità della luce crescente col tempo, fornisce invece una spiegazione molto più semplice al fenomeno osservato.
La galassia, formatasi circa 10 miliardi di anni fa, non era certamente come noi oggi la osserviamo. Le stelle si sono formate infatti solo 4-5 miliardi di anni fa.
Semplificando, si può affermare che per circa 5 miliardi di anni la galassia era quindi formata da materia non coagulata, mentre, durante i successivi 5 miliardi di anni, essa è composta di stelle, come oggi la osserviamo.

Applicando le formule risultanti dalla nostra ipotesi, si trova appunto che il sole deve ruotare ad una velocità di 220 km/s, e così anche le altre stelle, anche le più periferiche.
Questa situazione è esattamente quella che si osserva oggi.
Come si vede, la nostra ipotesi spiega perfettamente l’anomalia registrata nella velocità di rotazione delle galassie a spirale, senza far ricorso alla presenza della materia oscura.
La nostra ipotesi spiega anche un altro intrigante fenomeno osservato: perché le galassie a spirale non esplodono?

Data l’alta velocità periferica, infatti, le stelle dovrebbero essere come strappate dalla galassia e quest’ultima dovrebbe come "esplodere". Poiché ciò non avviene, si ipotizza, ancora, che la materia oscura contenuta al suo interno la tenga unita , grazie al suo effetto gravitazionale.
Per noi la spiegazione è del tutto differente: la nostra formulazione mostra che la forza centrifuga (che dovrebbe far esplodere la galassia) e la forza centripeta di gravità (che la tiene invece unita) crescono, col tempo, nella stessa identica maniera.
La galassia quindi non esplode e non esploderà mai.
Anche in questo caso, non vi è necessità di alcuna materia oscura.

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Credit foto: © dracozlat - Fotolia.com

26/10/2012

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1 Biografia dell'autore
2 Einstein e la teoria della relatività
3 Espansione dell'universo: le teorie
4 Velocità della luce variabile nel tempo: tempo apparente e tempo reale
5 Rotazione delle galassie e materia oscura
6 Gravitazione universale e fato dell'universo
7 Lenti gravitazionali e ammassi di galassie
8 Origini e spiegazioni del Big Bang


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