Trascrizione del fumetto

Quadro 1.
Zwicky: La massa mancante, o materia oscura, era l’unica spiegazione ragionevole al perché gli ammassi di galassie non si allontanano tra loro.
Klassen: Ma non è la gravità che tiene insieme tutte le galassie ?

Quadro 2.
Zwicky: Sì, naturalmente! Ma tutte le galassie si muovono. Velocemente! La massa che vediamo in queste galassie non basta a tenerle insieme!

Quadro 3.
Zwicky: Si muovono così velocemente che uno si aspetta che sfuggano dall’ammasso! Ma questo non succede. Osserva un qualsiasi ammasso di galassie.

Quadro 4.
Zwicky: Ho guardato l’ammasso di Coma… Le galassie dell’ammasso non si allontanano tra loro, ma sono tenute insieme dalla forza di gravità dovuta a ciò che io chiamo ‘massa mancante.’
Epo: Veramente adesso si chiama materia oscura.

Quadro 5.
Zwicky: E chi è questa cosa sferica…
Teacher: Questo è Epo.

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Cosa significa?

Ammassi di galassie – Gli ammassi di galassie sono sistemi composti da centinaia o anche migliaia di galassie legate dalla forza di gravità e presentano dimensioni tipiche di circa 10 o 20 milioni di anni luce. Le osservazioni nei raggi X hanno rivelato la presenza di grandi quantità di gas intergalattico molto caldo, decine di milioni di gradi. La massa totale del gas è più grande di quella delle galassie, in genere di un fattore due. Questa massa però non è sufficiente per tenere assieme l’ammasso che è dominato da una componente di materia oscura compresa tra 80% e 90% della massa totale.

Ammasso di Coma – E’ un ammasso di galassie che si trova nella costellazione della Coma Berenices. L’ammasso contiene oltre 1000 galassie e dista circa 320 milioni di anni luce dalla Terra.

Nella nostra lingua per favore!

Studiando l’ammasso di Coma nel 1993, Fritz Zwicky notò che la massa totale delle galassie dell’ammasso, misurata sulla base della loro luminosità, non coincideva con quanto calcolato sulla base della loro velocità orbitale all’interno dell’ammasso. Appariva che non ci fosse abbastanza massa visibile negli ammassi per fornire la forza di gravità necessaria a tenere legate le galassie che si muovevano così velocemente.

Un modo per capire quanto osservato è quello di considerare uno yo-yo legato con una molla. Se si fa oscillare lo yo-yo molto velocemente si può sentire la forza di richiamo della molla. Se facciamo oscillare lo yo-yo ancora più velocemente la forza della molla aumenta. Facendo oscillare lo yo-yo sempre più velocemente è possibile rompere la molla. Questa non sarà più sufficientemente forte per reggere lo yo-yo che si muove troppo rapidamente. Nell’ammasso di Coma la gravità gioca il ruolo della molla, e ciascuna galassia quello dello yo-yo.

Fritz Zwicky si rese conto che la massa che lui misurava non era sufficiente a fornire la forza di gravità necessaria per tenere insieme le galassie; le galassie dell’ammasso di Coma avrebbero dovuto allontanarsi le una dalle altre come gli yo-yo con le molle rotte. Invece le galassie non volavano via ma orbitavano ancora tra loro. Egli calcolò che per tenere insieme le galassie dell’ammosso di Coma era necessaria una massa 100 volte più grande di quella visibile.

Zwicky chiamò questa extra sorgente di forza di gravità la “massa mancante”. Questa conclusione sembrò molto strana e nessuno credette alla scoperta di Zwicky. Oggi l’evidenza della massa mancante, adesso chiamata “materia oscura”, è schiacciante ma gli scienziati nel 1930 erano scettici riguardo alle affermazioni di Zwicky. Ci sono voluti decenni prima che qualcuno abbia preso in seria considerazione l’idea dell’esistenza della materia oscura.