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Ma l’Universo è costituito solo da materia luminosa?

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Ma l’Universo è costituito solo da materia luminosa?

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Presentation Transcript

  1. Ma l’Universo è costituito solo da materia luminosa?

  2. La forza di gravità

  3. Galileo Galilei (1564 – 1642)

  4. Torre di Pisa

  5. Nel Vuoto

  6. In presenza di aria

  7. Tutti i corpi cadono sulla Terra con la stessa accelerazione

  8. Isaac Newton (1642 – 1727)

  9. Assumendo che la forza di gravità, come determinata sulla Terra, valga in tutto l’Universo è possibile prevedere il moto dei corpi celesti

  10. Luglio 1969 Apollo 11

  11. Potenza della Teoria Johann Gottfried Galle Urbain Le Verrier (1846) Problema Mercurio

  12. La legge di gravitazione universale funziona in modo molto preciso nel nostro sistema solare Ma cosa sappiamo di ciò che succede nell’Universo lontano?

  13. I costituenti luminosi dell’Universo Stelle 6.96 1010 cm 1.99 1033 gr = 1 Mo [ 1 pc = 3.26 a.l. = 3.09 1018 cm ] Galassie 25 kpc 100.000 anni luce 1011 Mo

  14. Sono solo questi i costituenti dell’Universo? E ciò che non vediamo?

  15. Circa 100 miliardi di stelle

  16. mv2 GmM GM = = v r r2 r Curva di rotazione Assumendo la massa M concentrata entro un raggio r si eguaglia la forza centripeta con quella gravitazionale Andamento kepleriano

  17. circa il 90% della massa non è visibile !! Zwicky 1930

  18. Le galassie pesano piu` del dovuto….

  19. La materia oscura

  20. Candidati per la materia oscura • Pianeti giganti, nane brune (stelle mancate) • Nane bianche, stelle di neutroni, buchi neri • Materia non barionica

  21. Giove Terra Nanabruna (massa < 0,1 masse solari)

  22. 1 cm3 pesa 1 tonnellata circa massa solare

  23. Buchi neri se il Sole fosse un buco nero avrebbe un raggio di 3 km

  24. Materia oscura non barionica ? È un tipo di materia “strana” che non si comporta come la materia ordinaria

  25. n p + e + ne 0 ½ I neutrini come “ladri” di energia Si conserva la carica 0 + - Non si conserva lo spin ½ ½ ½

  26. Dalle reazioni termonucleari si può calcolare quanti neutrini devono provenire dal Sole Dalle misurazioni se ne trova solo la metà! (problema dei “neutrini scomparsi”)

  27. Ipotesi di Pontecorvo: ci sono tre specie di neutrini e ogni neutrino può oscillare nei diversi stati Questo avviene solo se la massa è non nulla

  28. ESPERIMENTO OPERA I primi risultati indicano che il contributo della massa del neutrino e` trascurabile (circa 1.5% in totale)

  29. Quanta materia oscura c’è nella nostra Galassia? Dagli studi delle collaborazioni MACHOs (MAssive Compact Halo Objects) e EROS (Experience de Recherche d’Objects Sombres ) risulta che circa il 20 - 30% della massa oscura della nostra Galassia è composta da oggetti “normali”

  30. Ammassi di galassie circa 100 – 1000 galassie

  31. Gas caldo negli ammassi Anche in questo caso il 90% della massa non è luminosa

  32. Lente Gravitazionale

  33. E su scale ancora più grandi cosa succede?

  34. Struttura dell’Universo

  35. Simulazione al computer di formazione delle strutture