Al centro della nostra Via Lattea potrebbe non esserci il mostro cosmico che abbiamo sempre immaginato. Una nuova, sconvolgente teoria, sostenuta anche da ricercatori con una forte componente italiana, suggerisce che Sagittarius A*, il presunto buco nero supermassiccio, sia in realtà qualcosa di ancora più strano: un’enorme sfera di materia oscura. Questa idea non solo spiegherebbe alcuni misteri irrisolti, ma potrebbe costringerci a riscrivere da zero i manuali di astrofisica.
Sagittarius A*: il gigante al centro della nostra galassia
Da decenni, la comunità scientifica considera Sagittarius A* (Sgr A*) il candidato perfetto per il titolo di buco nero supermassiccio. Situato a circa 27.000 anni luce dalla Terra, questo colosso invisibile ha una massa stimata in circa 4 milioni di volte quella del nostro Sole. “Quando ho iniziato a studiare astrofisica, Sgr A* era il buco nero per eccellenza, un dogma quasi intoccabile”, racconta Sofia Conti, 25 anni, dottoranda in fisica all’Università di Pisa. “Vedere ora queste certezze messe in discussione è incredibilmente eccitante. È la dimostrazione che la scienza è un’avventura continua”.
Le prove a favore della sua natura di buco nero sembravano schiaccianti. Le orbite folli delle stelle vicine, note come stelle “S”, che sfrecciano a velocità vertiginose, potevano essere spiegate solo dalla presenza di una massa immensa e compatta. Il colpo di grazia sembrava essere arrivato nel 2022, quando il progetto Event Horizon Telescope (EHT) ci ha regalato la prima, iconica immagine della sua ombra: una ciambella arancione che circonda un vuoto oscuro, perfettamente in linea con la relatività generale di Einstein.
Un’ombra che potrebbe ingannare
Eppure, anche di fronte a questa immagine, l’indagine cosmica non si è fermata. Alcune anomalie, alcuni dettagli che non tornavano, hanno spinto gli scienziati a cercare oltre. L’idea che un oggetto così fondamentale per la nostra galassia potesse nascondere una natura diversa ha continuato a serpeggiare nei dipartimenti di fisica di tutto il mondo, alimentando un nuovo filone di ricerca nell’astrofisica moderna.
La teoria che riscrive i manuali di astrofisica
E se quel vuoto centrale non fosse un “buco”, ma una “palla”? Un’ipotesi audace, pubblicata sulla prestigiosa rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, propone proprio questo. Un team internazionale, che vede un’importante partecipazione di scienziati italiani legati all’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) e all’ICRANet, ha sviluppato un modello alternativo. Al posto della singolarità gravitazionale, ci sarebbe un nucleo ultra-denso di particelle di materia oscura, soprannominate “darkinos”.
L’idea può sembrare bizzarra, ma matematicamente funziona alla perfezione. Secondo lo studio, questa sfera di materia oscura, se sufficientemente compatta, è in grado di imitare quasi tutti gli effetti gravitazionali di un buco nero di massa equivalente. Il suo impatto sullo spaziotempo sarebbe praticamente indistinguibile, almeno da lontano. Questo cambia radicalmente le prospettive della nostra esplorazione dell’infinito.
Non un “buco”, ma una “palla” densissima
La differenza fondamentale è l’assenza della singolarità. Nella fisica dei buchi neri, la singolarità è un punto di densità infinita dove le leggi della fisica come le conosciamo cessano di esistere. È un concetto matematicamente necessario ma fisicamente problematico, che molti scienziati considerano quasi una “patologia” del modello. L’ipotesi della sfera di materia oscura elimina questo problema alla radice, offrendo una visione più elegante e coerente del cuore galattico.
L’astrofisica di fronte a un bivio cosmico
Questa nuova prospettiva pone l’astrofisica di fronte a una scelta cruciale. Da un lato, un modello consolidato che funziona bene ma presenta problemi teorici; dall’altro, un’alternativa rivoluzionaria che risolve alcune incongruenze ma richiede un cambio di paradigma. Il dibattito scientifico previsto per il 2026 si preannuncia infuocato e potrebbe ridisegnare la mappa del cosmo che pensavamo di conoscere. La scienza delle stelle è a un punto di svolta.
I vantaggi del nuovo modello: cosa spiega meglio?
Perché una nuova teoria possa affermarsi, non basta che spieghi ciò che già sappiamo, ma deve offrire soluzioni a problemi che il vecchio modello non riusciva a risolvere. Ed è qui che l’ipotesi della materia oscura mostra i suoi muscoli. La disciplina che scruta l’infinito ha sempre cercato modelli più completi, e questo sembra promettente.
Il mistero delle stelle “S” e delle nubi di gas
Il nuovo modello descrive con precisione le orbite delle stelle “S”, proprio come faceva la teoria del buco nero. Ma fa molto di più. Riesce a spiegare un enigma che da anni tormenta gli astronomi: la sopravvivenza di nubi di gas, come la famosa G2, che transitano molto vicino al centro galattico senza essere completamente disgregate dalla sua immensa forza di marea. Con un buco nero, dovrebbero essere fatte a pezzi. Con una distribuzione di massa più “morbida”, come quella di una sfera di darkinos, la loro sopravvivenza diventa plausibile.
Aggiustando la distribuzione della massa dei “darkinos”, i ricercatori non solo riproducono le orbite stellari con una precisione del 99%, ma spiegano anche come queste fragili strutture gassose possano resistere. Questo è un punto a favore potentissimo per la nuova visione dell’astrofisica.
Un ponte tra il nucleo e l’alone galattico
C’è un altro aspetto di straordinaria eleganza in questa teoria. Per la prima volta, viene creato un legame diretto e naturale tra il nucleo compatto al centro della galassia e il gigantesco alone di materia oscura che avvolge l’intera Via Lattea. Nel modello standard, il buco nero supermassiccio e l’alone sono due entità quasi separate. Qui, diventano due manifestazioni della stessa sostanza, a diverse scale di densità. Il grande racconto dell’universo acquista così una coerenza inaspettata.
E la famosa foto del “buco nero”?
A questo punto, la domanda è d’obbligo: come la mettiamo con l’immagine dell’Event Horizon Telescope? Quella “ciambella” non era la prova definitiva dell’esistenza di un buco nero a 27.000 anni luce di distanza? La risposta è sorprendente: non necessariamente. Uno studio complementare ha già dimostrato che un nucleo ultra-denso di materia oscura potrebbe deviare la luce in un modo quasi identico a un buco nero, producendo un’ombra molto simile.
L’effetto di lente gravitazionale generato da una tale concentrazione di massa sarebbe così estremo da creare l’illusione di un “buco” anche dove non c’è. Il miraggio cosmico sarebbe quasi perfetto. Serviranno osservazioni ancora più precise, forse con i telescopi di nuova generazione attesi per la fine del decennio, per distinguere le due firme e dare una risposta definitiva. L’astrofisica si prepara a un futuro di scoperte mozzafiato.
Che cos’è esattamente la materia oscura?
La materia oscura è una forma di materia ipotetica che non emette né riflette luce, rendendola invisibile ai telescopi. La sua esistenza è dedotta dagli effetti gravitazionali che esercita sulla materia visibile, come le stelle e le galassie. Si stima che costituisca circa l’85% della materia totale dell’universo, ma la sua natura rimane uno dei più grandi misteri della fisica celeste moderna.
Questa nuova teoria è già stata confermata?
No, al momento è un modello teorico molto promettente ma non ancora confermato. Spiega elegantemente alcuni fenomeni e si adatta bene ai dati osservativi, ma serviranno ulteriori prove per poterla considerare validata. Futuri strumenti e osservazioni più dettagliate del centro galattico saranno cruciali per testare le sue previsioni e decidere se questo nuovo capitolo dell’astrofisica diventerà parte del canone scientifico.
Cosa cambierebbe per l’astrofisica se fosse vero?
Se questa teoria venisse confermata, sarebbe una rivoluzione copernicana. Cambierebbe radicalmente la nostra comprensione della formazione e dell’evoluzione delle galassie, suggerendo che i loro centri non sono dominati da buchi neri ma da concentrazioni di materia oscura. Inoltre, ci offrirebbe un laboratorio cosmico senza precedenti per studiare la natura stessa delle particelle di materia oscura, uno degli obiettivi principali della fisica fondamentale del XXI secolo.
Perché si cerca un’alternativa al buco nero?
La ricerca di alternative nasce principalmente dal problema teorico della “singolarità”. In fisica, un punto di densità e curvatura infinite è problematico perché le nostre equazioni smettono di funzionare. Molti fisici ritengono che la singolarità sia un’indicazione che la teoria della relatività generale è incompleta a quelle scale. Un modello come quello della sfera di materia oscura, che evita la singolarità, è considerato più “elegante” e fisicamente più plausibile, spingendo l’astrofisica verso orizzonti più completi.
