Trascrizione del fumetto

Quadro 1.
Alkina: Dott.ssa Rubin, hai studiato gli ammassi di galassie come Fritz Zwicky?
Vera: No, ho studiato le singole galassie, non gli ammassi di galassie.

Quadro 2.
Vera: Con lo spettrometro di Kent Ford, ho misurato la velocità orbitale delle stelle nelle galassie. Noi tutti ci aspettavamo di trovare stelle più lente, guardando lontano dal centro delle galassie.
Epo: Gli oggetti che sono più lontani rispetto ad una massa centrale dovrebbero avere velocità orbitali più lente.
Vera: Giusto, per la terza legge di Keplero sul moto dei pianeti e la legge di Newton sulla Gravitazione Universale. Ma noinon abbiamo trovato questo.

Quadro 3.
Vera: Quello che abbiamo scoperto è che le stelle esterne viaggiavano alla stessa velocità delle le stelle più interne.
Alkina: Se vanno così veloce, non volano fuori della galassia!?

Quadro 4.
Vera: Sì, con quella velocità dovrebbero sfuggire all’attrazione gravitazionale della galassia. Ma non è così. Questo significa che nelle galassie, e intorno alle galassie, c’è più massa di quello che si vede e questa massa sta mantenendo le stelle nelle galassie. Noi non la vediamo … è la materia oscura.

Nascondere la trascrizione

Cosa significa?

3^a legge di Keplero sul moto planetario – Il quadrato del periodo (P) dell’orbita di un oggetto è proporzionale al cubo del semiasse maggiore (a) di tale orbita. Matematicamente, questo può essere rappresentato come P² ∝ a³. Keplero scoprì questa legge studiando il moto dei pianeti attorno al Sole, ma è una legge fondamentale che può essere ricavata dalla legge della gravitazione di Newton.

Legge della Gravitazione Universale di Newton – Due oggetti di massa M¹ e M² che hanno una distanza r tra i loro centri si attraggono con una forza pari a (G*M₁*M₂)/r². La costante di gravitazione universale, G, è pari a
6,672×10^-11Nm²/kg² in unità SI.

Nella nostra lingua per favore!

Vera Rubin ha studiato la velocità orbitale delle stelle nelle galassie. Le leggi di Keplero e di Newton prevedono che una stella ai margini di una galassia dovrebbe muoversi più lentamente intorno al centro di massa della galassia rispetto alle stelle che sono più vicine al centro. Ma anche tenendo conto di tutta la massa visibile nella galassia, la Dott.ssa Rubin ha ripetutamente rilevato che le stelle lontane orbitavano con velocità paragonabile a quella delle stelle in prossimità del centro della galassia.

Questo è stato per tutte le galassie che la Dott.ssa Rubin ha osservato, ed è stato confermato da molti altri astronomi. L’implicazione di queste scoperte è che non solo le galassie contengono più massa di quella visibile, ma che la massa invisibile si trova molto al di fuori della zona visibile della galassia.

Mettere insieme la terza legge di Keplero e la legge di gravitazione di Newton conduce alla curva etichettata come A nella figura qui sotto, con le stelle più distanti che hanno una velocità minore. Ma non è questo ciò che si vede nelle galassie. La velocità rimane invece costante fino a dove si vedono le stelle. La linea B si riferisce a quello che si vede in realtà – le stelle lontane hanno quasi la stessa velocità delle stelle più vicine.