La gravità può esistere anche in assenza di massa, e l’universo potrebbe essere spiegato senza dover necessariamente ricorrere alla materia oscura. Questa è L’ipotesi dell’astrofisico Richard Lieu dell’Università dell’Alabama a Huntsville, presentata nello studio pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
La materia oscura è una forma ipotetica di materia concepita per giustificare gli effetti gravitazionali che altrimenti non risulterebbero spiegabili dalla relatività generale. Da quasi un secolo, questa massa ‘invisibile’ rappresenta un enigma per la comunità scientifica. Nonostante gli esperimenti avanzati, come il progetto DarkSide condotto nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, non sono ancora state identificate particelle che possano spiegare la materia oscura. “Al momento non ci sono prove dirette della sua esistenza“, afferma il fisico Salvatore Capozziello dell’Università Federico II di Napoli, sottolineando la frustrazione crescente tra gli scienziati.
Di fronte a questa impasse, molte nuove teorie stanno emergendo, cercando di spiegare i fenomeni osservati nell’universo senza ricorrere alla materia oscura. Tra queste si inserisce la teoria di Richard Lieu, che propone una soluzione alternativa alle equazioni del campo gravitazionale della relatività generale. “La mia ispirazione – racconta Lieu – viene dalla ricerca di una soluzione alternativa che dà una forza gravitazionale finita in assenza di massa rilevabile“.
Lieu sostiene che la gravità ‘in eccesso’ necessaria per tenere insieme una galassia o un ammasso di galassie potrebbe essere dovuta non alla materia oscura, bensì a serie concentriche di gusci di materia addensata presenti nel cosmo. Queste strutture, anche se ancora invisibili ai nostri strumenti, potrebbero essersi generate nell’universo primordiale durante una transizione di fase, un processo fisico che avrebbe cambiato lo stato complessivo della materia nell’universo.
“I gusci nel mio articolo sono costituiti da un sottile strato interno che ha un effetto di massa positiva e da un sottile strato esterno che ha un effetto di massa ‘negativa’; la massa totale è pari esattamente a zero“, spiega Lieu. Tuttavia, quando una stella si trova su questo guscio, subisce una grande forza gravitazionale che la trascina verso il centro del guscio. Questo effetto gravitazionale, che determina una curvatura dello spaziotempo, potrebbe spiegare la deflessione della luce solitamente attribuita alla presenza di materia oscura.
Capozziello aggiunge che l’idea dei gusci concentrici potrebbe giustificare perché la velocità di rotazione delle galassie rimane costante e non diminuisce man mano che ci si allontana dal centro. “Nel complesso, il modello proposto da Lieu sembra ben supportato dal punto di vista fenomenologico“, conclude Capozziello, “ma l’esistenza di questi gusci è ancora tutta da dimostrare“.
La teoria di Lieu rappresenta una sfida significativa per la comprensione attuale dell’universo e apre nuove strade per la ricerca futura. Mentre gli scienziati continuano a esplorare l’universo alla ricerca di risposte, questa ipotesi potrebbe rivoluzionare il modo in cui concepiamo la gravità e la struttura stessa del cosmo.
