Il cuore della Via Lattea potrebbe non ospitare affatto un buco nero supermassiccio. Una nuova ipotesi scientifica, pubblicata sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, propone invece che il centro della nostra galassia sia dominato da un'enorme concentrazione di materia oscura fermionica, capace di produrre gli stessi effetti gravitazionali osservati finora e attribuiti a Sagittarius A*. La ricerca, frutto di una collaborazione internazionale tra istituti argentini, italiani, colombiani e tedeschi, sfida decenni di consenso scientifico e offre una spiegazione unificata per fenomeni che si verificano a scale radicalmente diverse: dalle orbite frenetiche delle stelle a poche ore luce dal centro galattico fino alla curva di rotazione nelle regioni esterne della galassia.
La materia oscura, che costituisce la maggior parte della massa dell'universo pur restando invisibile agli strumenti tradizionali, assumerebbe secondo questo modello una configurazione particolare. I ricercatori propongono che particelle subatomiche leggere chiamate fermioni possano aggregarsi formando una struttura cosmica insolita: un nucleo centrale estremamente denso e compatto, circondato da un alone molto più esteso e diffuso. Questi due componenti formerebbero un sistema continuo e unico, dove il nucleo interno sarebbe sufficientemente massiccio da imitare perfettamente la gravità di un buco nero. Questo spiegherebbe le traiettorie delle cosiddette stelle S, che orbitano attorno al centro galattico a velocità di diverse migliaia di chilometri al secondo, così come il movimento degli oggetti G, corpi avvolti da polvere che si muovono nelle immediate vicinanze del nucleo.
Una conferma cruciale al modello proviene dalle osservazioni della missione GAIA DR3 dell'Agenzia Spaziale Europea, che ha mappato con precisione senza precedenti i movimenti di stelle e gas nell'alone esterno della Via Lattea. I dati rivelano un rallentamento progressivo delle velocità orbitali alle grandi distanze dal centro, un fenomeno noto come declino kepleriano. Secondo il team di ricerca, questo andamento corrisponde esattamente alle previsioni del loro modello di materia oscura fermionica quando combinato con la massa nota del disco e del bulge centrale della galassia. La corrispondenza risulta particolarmente significativa perché i modelli standard di materia oscura fredda predicono aloni che si estendono verso l'esterno con una distribuzione a legge di potenza, mentre il modello fermionico produce un alone più compatto con bordi esterni meglio definiti.
Come sottolineato dal dottor Carlos Argüelles dell'Institute of Astrophysics La Plata, uno degli autori dello studio, non si tratta semplicemente di sostituire il buco nero con un oggetto oscuro, ma di proporre che l'oggetto supermassiccio centrale e l'alone di materia oscura della galassia siano due manifestazioni della stessa sostanza continua. Questa visione unificata rappresenta un cambio di paradigma rispetto all'interpretazione tradizionale che considera Sagittarius A* e l'alone di materia oscura come entità separate.
Il modello aveva già superato un test importante in uno studio precedente pubblicato da Pelle e collaboratori nel 2024, sempre su MNRAS. I ricercatori avevano dimostrato che quando un disco di accrescimento illumina questi nuclei densi di materia oscura, si produce una caratteristica simile a un'ombra. Sorprendentemente, questa ombra somiglia molto all'immagine catturata dal Event Horizon Telescope per Sagittarius A*. Come spiega l'autrice principale Valentina Crespi dell'Institute of Astrophysics La Plata, il nucleo denso di materia oscura può imitare l'ombra perché piega la luce con tale intensità da creare un'oscurità centrale circondata da un anello luminoso, esattamente come osservato nelle immagini EHT.
Il team ha confrontato il modello di materia oscura fermionica direttamente con la spiegazione tradizionale del buco nero utilizzando metodi statistici. Sebbene i dati attuali sulle stelle vicine al centro non permettano ancora di favorire chiaramente uno scenario rispetto all'altro, il modello di materia oscura offre un quadro teorico unico che spiega sia il centro galattico sia la struttura più ampia della galassia. Le future osservazioni potrebbero fornire elementi decisivi per risolvere il dibattito: misurazioni più precise dall'interferometro GRAVITY sul Very Large Telescope in Cile, insieme alla ricerca di anelli fotonici, potrebbero offrire prove definitive. Gli anelli fotonici sono previsti attorno ai veri buchi neri ma non dovrebbero apparire nel modello del nucleo di materia oscura, rendendo questa caratteristica un potenziale discriminante osservativo cruciale per distinguere tra le due ipotesi concorrenti.
