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Nonostante gli sforzi nel campo della cosmologia, la ricerca della materia oscura non ha ancora portato ai risultati sperati. Si stima che questa componente costituisca circa l'80% della massa dell'Universo, ma sfugge ancora a qualsiasi rilevazione diretta. La nuova proposta di un gruppo di scienziati giapponesi potrebbe però cambiare le carte in tavola. La loro idea prevede l'uso di radiotelescopi collocati sulla Luna, uno scenario unico per minimizzare le interferenze e captare i segnali provenienti dai primordi dell'Universo.
L'origine dell'Universo è datata a circa 13,8 miliardi di anni fa, quando avvenne il Big Bang. Questa esplosione cosmica diede inizio a un rapido processo di espansione dello spazio-tempo. Circa 400.000 anni dopo, un periodo noto come i "secoli bui" caratterizzò l'Universo, privo di stelle e galassie. Durante questo periodo, enormi nubi di gas, principalmente composte da atomi di idrogeno, emettevano deboli radiowave con lunghezza d'onda di 21 cm, considerate cruciali per comprendere l'evoluzione primordiale dell'Universo e il ruolo della sfuggente materia oscura.
Gli scienziati dell'Università di Tsukuba e dell'Università di Tokyo hanno utilizzato modelli numerici per prevedere l'intensità di questi segnali radio in vari scenari di distribuzione della materia oscura. Grazie a un supercomputer, il team è stato in grado di simulare la dinamica del gas e della materia oscura nei secoli bui, considerando sia modelli di materia oscura fredda sia calda. Queste simulazioni hanno raggiunto un livello di precisione senza precedenti nella quantificazione delle onde radio fondamentali, aprendo nuove prospettive per l'interpretazione delle osservazioni future.
I risultati chiave delle simulazioni suggeriscono che il gas di idrogeno nell'era dei secoli bui generava un segnale radio caratteristico con una temperatura di brillanza di circa 1 milliKelvin. Inoltre, la materia oscura, strutturandosi in maniera non omogenea, avrebbe indotto variazioni in questo segnale di ampiezza simile, mantenendo le variazioni identificabili al di sopra del livello di rumore. Secondo gli scienziati, l'analisi di segnali globali in un ampio spettro di frequenze, di circa 45 MHz, consentirebbe di determinare massa e velocità delle particelle di materia oscura, segnando un avanzamento nel nostro approccio alla comprensione delle proprietà fondamentali di questa sostanza.
Questi risultati stanno accelerando i piani per l'installazione di radiotelescopi sulla superficie lunare, un ambiente privo delle interferenze tipiche della Terra. In particolare, il progetto giapponese "Tsukuyomi" mira a costruire questi radiotelescopi per catturare il flebile segnale di 21 cm. Il successo di questa missione potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della materia oscura e aprire nuove strade per l'astrofisica.
Se la proposta giapponese riuscisse, rappresenterebbe un passo avanti significativo nella ricerca dell'elusiva materia oscura, contribuendo in modo determinante alla nostra conoscenza sull'origine e l'evoluzione dell'Universo. L'idea di esplorare il cielo con occhi nuovi, dalla superficie della Luna, è tanto audace quanto promettente, e potrebbe davvero riscrivere le teorie contemporanee sull'Universo.
